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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem
Oberbegriff des Anspruchs 1 mit einer Kameraeinheit, die zur Bilderfassung
des Außenbereichs eines Fahrzeuges ein Objektiv aufweist
und einer Deckeleinheit, die durch einen Antrieb von einer Schließstellung I in
eine Offenstellung II und umgekehrt überführbar
ist, wobei die Deckeleinheit das Objektiv der Kameraeinheit in der Schließstellung I verdeckt
und in der Offenstellung II die Deckeleinheit das Objektiv
freigibt und eine Bilderfassung durchführbar ist, und wobei
die Deckeleinheit einen Objektivdeckel aufweist, der einseitig mittels
einer Lagerwelle an der Vorrichtung beweglich aufgenommen ist.
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Derartige
Vorrichtungen dienen zur Aufnahme und zum Schutz der Kameraeinheit,
damit diese vor den äußeren Umwelteinflüssen
im Außenbereich eines Fahrzeuges geschützt ist.
Hierbei gibt es zahlreiche Ausführungsvarianten, bei denen
die Kameraeinheit z. B. selbst schwenkbar in der Vorrichtung angeordnet
ist und der Deckel zusätzlich oder durch die Kameraeinheit
von seiner Schließstellung in seine Offenstellung wechseln
kann.
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Im
nachfolgenden Text soll nicht mehr zwischen dem Objektiv und der
Linse einer Kameraeinheit unterschieden werden. Vielmehr soll die
beiden Begriff als Synonym verstanden werden, auch wenn klare technische
Unterschiede existieren.
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Aus
dem Stand der Technik ist zum Beispiel die Druckschrift
DE 699 18 032 T2 bekannt,
bei der ein Verschlussmechanismus das Objektiv der Kameraeinheit
durch eine Dreh-/Schwenkbewegung verschließen kann. Zu
diesem Zweck ist der Objektivdeckel links- und rechtsseitig mit
einer Drehplatte, die über eine exzentrische Welle verfügt,
verbunden. Folglich wird der Objektivdeckel links- und rechtsseitig
durch den entsprechenden Verschlussmechanismus angetrieben. Dieser
Verschlussmechanismus weist eine komplexe Konstruktion auf, für
die ein entsprechender Platz vorhanden sein muss.
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Aus
der weiteren Druckschrift
DE 60 2004 003 255 T2 ist eine Rückblickvorrichtung
für ein Kraftfahrzeug bekannt, wobei das Objektiv der Kamera ebenfalls über
einen Objektivdeckel verschließbar ist. Dieser wird bogenförmig über
die Linse des Objektivs gefahren. Der Objektivdeckel wird zu diesem Zweck
nur durch einen Gelenkarm betätigt. Diese Vorrichtung weist
jedoch den Nachteil auf, dass das Objektiv bzw. die Linse des Objektivs
leicht durch die Innenseite des Objektivdeckels zerkratzt werden kann,
falls sich Schmutz zwischen diesen beiden Bauteilen befindet. Auch
dieser Betätigungsmechanismus weist einen komplexen Aufbau
auf.
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Somit
ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung der
genannten Art zu schaffen, die über einen einfachen und
soliden Aufbau verfügt. Ebenfalls ist es Aufgabe der Erfindung,
das Objektiv bei einem Wechsel von einer Schließstellung
in eine Offenstellung und umgekehrt zu schonen.
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Zur
Lösung dieser Aufgabe wird eine Vorrichtung mit den Merkmalen
des Anspruches 1, insbesondere aus dem kennzeichnenden Teil, vorgeschlagen.
Erfindungsgemäß ist es dazu vorgesehen, dass der
Objektivdeckel einerseits längsverschieblich und andererseits
drehbar gelagert ist. Da der Objektivdeckel mit der Lagerwelle die
Deckeleinheit bildet, wird der Objektivdeckel durch die Lagerwelle
selbst längsverschieblich und drehbar gelagert. Hierbei
ist es von Vorteil, wenn der Objektivdeckel einstückig
und/oder materialeinheitlich mit der Lagerwelle ausgebildet ist. Um
das Objektiv soweit wie möglich sicher und schonend zu
behandeln, wird der Objektivdeckel zunächst auf einen Mindestabstand
a zum Objektiv längs verschoben und anschließend
um einen vordefinierten Winkel α weggedreht, um somit den
Aufnahmebereich der Kamera freizugeben. Die Längsverschiebung
des Objektivdeckels aus seiner Schließstellung I in
eine Zwischenstellung III erfolgt im Wesentlichen in Aufnahmerichtung
der Kameraeinheit. Da in dieser Zwischenstellung III der
Objektivdeckel immer noch in Aufnahmebereich der Kameraeinheit ragt,
muss er aus diesem Aufnahmebereich herausgedreht werden, um eine
Bilderfassung des Außenbereichs des Fahrzeuges zu ermöglich.
Optional ist es denkbar, dass der Objektivdeckel entgegengesetzt
der Aufnahmerichtung an die Vorrichtung herangezogen wird, um somit
möglichst einen großen, weitwinkligen Aufnahmebereich
für die Kameraeinheit zu ermöglichen.
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen
Ansprüchen 2 bis 12 aufgeführt.
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Wie
bereits zuvor erwähnt worden ist, kann es vorgesehen sein,
dass der Objektivdeckel starr an der Lagerwelle angeordnet ist.
Hierbei ist es denkbar, dass der Objektivdeckel über eine
Rast- oder Schraubverbindung mit der Lagerwelle fest verbunden ist.
Dabei kann der Objektivdeckel im Wesentlichen orthogonal an einem
vorderen Ende der Lagerwelle angeordnet sein. Gemeint ist damit,
dass eine fiktiv aufgespannte Fläche des Objektivdeckels
im Wesentlichen orthogonal zur Drehachse der Lagerwelle ausgerichtet
ist. Somit weist die Deckeleinheit eine im Wesentlichen L-förmige
Form auf, wobei der senkrechte Teil des „L” durch
die Lagerwelle und der horizontale Teil des „L” durch
den Objektivdeckel gebildet ist. Folglich ist die Deckeleinheit
selbst baulich einfach ausgestaltet. Die gesamte Deckeleinheit kann
einstückig und/oder materialeinheitlich ausgestaltet sein,
wobei es jedoch auch denkbar ist, dass die Lagerwelle aus einem
anderen Material besteht als der Objektivdeckel. Vorzugsweise ist
zumindest der Objektivdeckel aus einem korrosionsbeständigen Material,
wie zum Beispiel Edelstahl, Aluminium oder Kunststoff ausgestaltet.
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Ferner
ist es denkbar, dass der Objektivdeckel aus der Schließstellung I zunächst
im Wesentlichen in Aufnahmerichtung der Kameraeinheit bewegbar ist
und anschließend wegdrehbar ausgestaltet ist. Zu diesem
Zweck kann die Lagerwelle in einer Führungshülse,
die an der Vorrichtung selbst angeordnet ist, zunächst
axial verschiebbar sein und anschließend kann die Lagerwelle
um einen vordefinierten Winkel α drehbar sein. Hierdurch
wird erreicht, dass der Objektivdeckel zunächst auf den
Mindestabstand a vom Objektiv bzw. der Linse der Kameraeinheit angehoben,
bzw. beabstandet wird. Durch diesen Vorgang kann sicher der Objektivdeckel
vom Objektiv abgenommen werden ohne dabei die Linse dabei zu beeinflussen
oder zu zerkratzen. Der Objektivdeckel kann selbst eine Ausnehmung
für das Objektiv bzw. die Linse aufweisen, so dass der Objektivdeckel
auch in der Schließstellung I die Linse selbst
nicht berührt. Ebenfalls ist es denkbar, dass an einer
Innenfläche des Objektivdeckels, die zum Objektiv ausgerichtet
ist, ein Vlies- oder ein Reinigungselement vorgesehen ist, welches
schonend und reinigend in Kontakt mit der Linse gelangt, wenn sicher der
Objektivdeckel in der Schließstellung I befindet. Grundsätzlich
sollte zwischen der Kameraeinheit und der Deckeleinheit zumindest
eine Dichtung vorgesehen sein, damit der Objektivdeckel in der Schließstellung
das Objektiv auch bei Spritzwasser oder dergleichen schützt.
Auch ist es denkbar, dass die Dichtung zwischen dem Objektivdeckel
und der Kameraeinheit als Labyrinthdichtung ausgestaltet ist. Nachdem
nun der Objektivdeckel durch die Längsverschiebung auf einen
parallelen Mindestabstand a zum Objektiv verfahren worden ist, kann
der Objektivdeckel um einen Winkel α gedreht werden, damit
der Objektivdeckel selber nicht mehr in den Aufnahmebereich der
Kameraeinheit ragt. Ferner ist es denkbar, dass der Objektivdeckel
anschließend in entgegengesetzte Richtung der Aufnahmerichtung
zur Kameraeinheit hin herangezogen wird, wodurch sich der zuvor
ergebene Mindestabstand a reduziert. Somit kann sichergestellt werden,
dass der Objektivdeckel auch bei einem starken weitwinkligen Aufnahmebereich
nicht störend bei der Bilderfassung wirkt. Außerdem
kann der Objektivdeckel auch so eine Offenstellung anfahren, in
der dieser selbst in einer gesicherten Position angeordnet ist,
in der dieser vor mechanischen Einflüssen weitestgehend
geschützt ist. Zu diesem Zweck kann die Vorrichtung eine
Aufnahme oder Ausnehmung für den Objektivdeckel in seiner
Offenstellung II vorsehen.
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Um
den zuvor beschriebenen Bewegungsablauf des Objektivdeckels zu ermöglich,
kann es vorgesehen sein, dass am dem Objektivdeckel gegenüberliegenden
hinteren Ende der Lagerwelle eine Kulissenführung vorgesehen
ist, durch die ein definierter Wechsel (wie zuvor beschrieben) von
der Schließstellung I in die Offenstellung II und
umgekehrt durchführbar ist. Somit sorgt diese Kulissenführung
einerseits für die Längsverschiebung des Objektivdeckels
und andererseits für die anschließende Drehung
und die optional vorgesehene umgekehrte Längsverschiebung
des Objektivdeckels. Selbstverständlich ist es auch denkbar,
dass an Stelle der Kulissenführung ein Verstellmechanismus
vorgesehen ist, der den Objektivdeckel wie gewünscht betätigt. Jedoch
weist die Kulissenführung gegenüber dem Verstellmechanismus
den Vorteil auf, dass diese über einen einfachen Aufbau
verfügt und zuverlässig ausgestaltet ist.
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Die
erwähnte Kulissenführung kann zumindest einen
Kulissenstein an der Lagerwelle sowie eine erste Kulissenbahn an
der Führungshülse aufweisen, wobei der Kulissenstein
formschlüssig mit der ersten Kulissenbahn zusammenwirkt.
Der Kulissenstein kann einerseits als zylinderförmiger
Stift ausgestaltet sein, welcher in einem Loch, insbesondere in
Form einer Sackbohrung, am hinteren Ende der Lagerwelle angeordnet
ist. Durch diese Konstruktion lässt sich eine einfache
Montage der erfindungsgemäßen Vorrichtung, insbesondere
der Deckeleinheit ermöglichen, da der zylinderförmige
Stift erst nach der Vormontage der Deckeleinheit an der Vorrichtung
montiert werden kann. Vorzugsweise ist der zylinderförmige
Stift in dem Loch der Lagerwelle durch eine Presspassung eingeklemmt.
Andererseits ist es denkbar, dass der Kulissenstein durch einen zylinderförmigen
Nocken gebildet ist, der direkt an der Lagerwelle angeordnet ist.
Da der Kulissenstein zur Betätigung der Deckeleinheit erforderlich
ist, muss dieser fest mit der Lagerwelle verbunden sein, wobei der
Kulissenstein z. B. angespritzt oder mit angegossen werden kann.
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Am
hinteren Ende der Lagerwelle kann ein Mitnehmer, insbesondere in
Form eines Hebels, angreifen, womit die Deckeleinheit selbst antreibbar
ist, um den gewünschten Bewegungsablauf zu ermöglichen.
Dieser Mitnehmer dient als mechanisches Verbindungsglied zwischen
dem Antrieb und der Deckeleinheit. Als Antrieb kommt zum Beispiel
ein Stellantrieb, insbesondere linearer Stellantrieb oder ein Drehantrieb
in Frage, der direkt oder indirekt über ein Gestänge,
ein Bowdenzug, ein Zahnrad oder eine Mechanik an dem Mitnehmer angreift.
Da der Mitnehmer selbst nur kreisförmig geschwenkt oder
dreht werden brauch, ist somit ebenfalls eine einfache Konstruktion
möglich. Sofern ein Gestänge oder ein Bowdenzug
als Verbindungsmittel zwischen dem Antrieb und dem Mitnehmer zum
Einsatz kommt, ist es denkbar, den Antrieb losgelöst als
zusätzliches Bauteil zur erfindungsgemäßen
Vorrichtung auszugestalten. Dadurch können die Einsatzmöglichkeiten
bei einem beschränkten Bauraum erweitert werden. Auch ist
es denkbar, auf bereits im Fahrzeug bestehende Antriebe zurückzugreifen,
die zusätzlich nunmehr als Antrieb für die Vorrichtung
bzw. Deckeleinheit dienen.
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In
dem Mitnehmer kann eine weitere, zweite Kulissenbahn angeordnet
sein, die ebenfalls mit dem bereits erwähnten Kulissenstein
an der Lagerwelle formschlüssig zusammenwirkt, wobei insbesondere der
Mitnehmer mit einem zylinderförmigen Abschnitt das hintere
Ende der Lagerwelle und die Führungshülse mit
der ersten Kulissenbahn umfasst. Somit wird die erwähnte
Kulissenführung durch den Kulissenstein an der Lagerwelle
sowie die erste Kulissenbahn an der Führungshülse
und die zweite Kulissenbahn an dem Mitnehmer gebildet. Durch dieses
Zusammenwirken der Bauteile der Kulissenführung lässt
sich einfach und sicher der gewünschte Bewegungsablauf
für den Objektivdeckel realisieren. Dabei sind keine weiteren
Bauteile, wie z. B. Federelemente oder Zahnräder, Rastmittel
oder dergleichen erforderlich. Damit der Mitnehmer die Deckeleinheit betätigen
kann, ist es vorgesehen, dass Mitnehmer drehbar und axial unverschiebbar
zur Längsachse der Lagerwelle auf einem hinteren Abschnitt
der Führungshülse angeordnet ist. Zu diesem Zweck
kann der Mitnehmer über ein Sicherungselement, wie z. B. einen
Sprengring oder einen Sicherungsring, am hinteren Abschnitt der
Lagerwelle axial gesichert sein. Folglich ist zwar der Mitnehmer
drehbar zur Führungshülse beweglich, aber nicht
längsverschiebbar. Eine Drehbewegung des Mitnehmers wird
vielmehr durch die Kulissenführung in eine Längsverschiebung
oder Drehbewegung des Objektivdeckels bzw. der Deckeleinheit selbst
umgewandelt. Der hintere Abschnitt der Führungshülse
kann einen kleineren Außendurchmesser aufweisen als der übrige
Außendurchmesser der Führungshülse. Der
Mitnehmer selbst kann ferner einen zylinderförmigen Abschnitt aufweisen,
mit dem er auf dem hinteren Abschnitt der Führungshülse
gelagert ist. An dem zylinderförmigen Abschnitt des Mitnehmers
kann ein hebelförmiger Ansatz anschließen, an
dem der Antrieb für den Objektivdeckel eingreifen kann.
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Nachfolgend
wird das Prinzip der Kulissenführung näher beschrieben.
Die Deckeleinheit ist in der Führungshülse drehbar
und längsverschiebbar aufgenommen, wozu die Führungshülse
einen kontinuierlichen Innendurchmesser aufweist, der etwas größer ausgestaltet
ist als der Außendurchmesser der Lagerwelle, damit diese
möglichst spielfrei aber leichtgängig in der Führungshülse
gelagert ist. Um nun den konkreten Bewegungsablauf für
die Deckeleinheit vorzugeben, ist die erste Kulissenbahn in dem hinteren
Abschnitt der Führungshülse vorgesehen. Diese
ist im vorliegenden Fall U-förmig ausgestaltet, wodurch
deutlich wird, dass der Objektivdeckel zunächst ohne Drehung
längsverschoben wird und anschließend ohne Längsverschiebung
gedreht wird und dann ohne Drehung längsverschoben an die
Vorrichtung herangezogen wird. Dabei dienen die senkrechten Flanken
des „U” zur Längsverschiebung des Objektivdeckels
und die waagerechte Flanke der U-förmigen ersten Kulissenbahn
ausschließlich zur Drehung des Objektivdeckels bzw. der
Deckeleinheit. Selbstverständlich lässt sich auch
durch eine andere Form der ersten Kulissenführung ein entsprechender Bewegungsablauf
für den Objektivdeckel realisieren. Die Deckeleinheit selbst
ist formschlüssig mittels des Kulissensteins in der ersten
Kulissenbahn geführt. Somit lässt die erste Kulissenbahn
keinen anderen Bewegungsablauf des Objektivdeckels zu. Damit nun eine
tatsächliche Bewegung des Objektivdeckels bzw. der Deckeleinheit
erfolgt, ragt der Kulissenstein aus der ersten Kulissenbahn in die
zweite Kulissenbahn im Mitnehmer hinein. Folglich dient die zweite Kulissenbahn
im Mitnehmer dazu, die Deckeleinheit anhand des Kulissensteins durch
die erste Kulissenbahn zu führen. Zu diesem Zweck kann
die zweite Kulissenbahn im Wesentlichen V-förmig ausgestaltet sein
und weist keilförmige bzw. dreiecksförmige Abschnitte
auf, um ein Anheben des Kulissensteins in der U-förmigen
ersten Kulissenbahn, insbesondere in den senkrechten Abschnitten
bzw. Flanken, zu ermöglichen. Der entsprechende Kulissenstein
wird von der zweiten Kulissenbahn sowohl von einem inneren als auch
von einem äußeren Öffnungsrand durch
die erste Kulissenbahn geführt. Ebenfalls ist es bei einer
anderen Variante der Erfindung denkbar, dass die Deckeleinheit axial
federbelastet in der Führungshülse angeordnet
ist, wobei die vorhandene Federkraft die Deckeleinheit in die Aufnahmerichtung der
Kamera drückt. Bei dieser Variante kann auf einen inneren,
insbesondere V-förmigen, Öffnungsrand verzichtet
werden, da die Federkraft die Deckeleinheit permanent zur Aufnahmerichtung
der Kamera drückt. Folglich wirkt der äußere Öffnungsrand
entgegen der Federkraft und drückt die Deckeleinheit zur Vorrichtung
zurück.
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Bei
der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann es ferner
vorgesehen sein, dass die Kameraeinheit unbeweglich an bzw. in der
Vorrichtung gehalten ist und die Deckeleinheit seitlichen neben
der Kameraeinheit bewegbar aufgenommen ist. Somit ändert nur
die Deckeleinheit bzw. der Objektivdeckel seine Position bei dem
Wechsel von der Schließstellung I zur Offenstellung II.
Da die Vorrichtung selbst in einer Öffnung einer Außenwand
des Fahrzeuges, insbesondere in einem Karosserieteil, angeordnet
ist, sollte die Vorrichtung diese Öffnung insbesondere
wasserdicht verschließen. Zu diesem Zweck weist die Vorrichtung
eine Trennwand auf, die den Außenbereich des Fahrzeuges
vom Innenbereich trennt, wobei die Kameraeinheit und die Deckeleinheit
die Trennwand durchsetzen, so dass sowohl die Kameraeinheit als
auch die Deckeleinheit im direkten Kontakt zum Außenbereich
des Fahrzeuges stehen. Die komplette Vorrichtung kann im Innenbereich
bzw. an der Innenseite der Trennwand durch ein zusätzliches Gehäuse
vor weiteren Einwirkungen geschützt sein. Die Kameraeinheit
selbst kann an der Trennwand mittels einer mechanischen Aufnahme
gehalten sein, wobei insbesondere die Aufnahme und/oder die Führungshülse
einstückig und/oder materialeinheitlich zur Trennwand ausgestaltet
sein können. An der Trennwand selber können zusätzlich
Rastmittel oder Haltemittel zur Befestigung dieser in der Öffnung
des Fahrzeuges vorgesehen sein. Ebenfalls ist es denkbar, dass die
Vorrichtung eine Betätigungseinheit zur Öffnung
und/oder Schließbetätigung einer Klappe am Fahrzeug
umfasst, wobei die Betätigungseinheit wenigstens ein manuellbedienbares
Betätigungselement aufweist. Dieses Betätigungselement
kann z. B. ein mechanischer oder elektrischer Taster, Schalter oder
Hebel sein. Das Betätigungselement selbst kann ebenfalls
durchsetzend an der Trennwand angeordnet sein, so dass es von dem
Außenbereich des Fahrzeuges bedienbar ist.
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Die
Kameraeinheit selbst kann in der Aufnahme durch ein zusätzliches
Haltemittel wie beispielsweise einem Clip oder einem Bügel
formschlüssig gehalten werden. Auch ist es denkbar, dass
die Führungshülse über ein Gewinde mit
der Trennwand verbunden ist, so dass eine zweiteilige oder mehrteilige
Fassung dieser Bauteile realisierbar ist.
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Ferner
ist es ebenfalls Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein entsprechendes
Betätigungsverfahren für eine Vorrichtung mit
einer Kameraeinheit gemäß dem Oberbegriff von
Anspruch 13 bereitzustellen, welches eine Betätigung des
Objektivdeckels sicher und zuverlässig auf einfache Art
und Weise ermöglicht.
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Zur
Lösung dieser Aufgabe wird ein Verfahren mit den Merkmalen
des Anspruchs 13, insbesondere aus dem kennzeichnenden Teil, vorgeschlagen.
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Hierbei
ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Verfahren
die folgenden Schritte ausführt, um den Objektivdeckel
von der Schließstellung I in die Offenstellung II zu überführen:
- a) der Objektivdeckel wir in Aufnahmerichtung
auf einen Mindestabstand längsverschoben
- b) anschließend wird der Objektivdeckel um einen vordefinierten
Winkel α weggedreht, um das Objektiv freizugeben.
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Zum
Schritt a) ist zu bemerken, dass durch die Längsverschiebung
der Objektivdeckel im Wesentlichen parallel zum Objektiv bewegt
wird, um somit das Objektiv bzw. die Linse durch die Bewegung des
Objektivdeckels nicht zu beschädigen. Auch ist es denkbar,
dass Schritt b) simultan nach Beginn des Schritt a) ausgeführt
wird, wobei der Schritt a) jedoch zunächst den Objektivdeckel
sicher von der Linse abheben muss. Bei dieser kombinierten Simultanbewegung
von Schritt a) und b) sind kürzere Wechselzeiten zwischen
der Schließstellung und der Öffnungsstellung zu
erreichen.
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen des Betätigungsverfahrens
für eine Vorrichtung mit einer Kameraeinheit sind in den
abhängigen Verfahrensansprüchen aufgeführt.
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So
ist es beispielsweise denkbar, dass nach dem Schritt b) der folgende
Schritt durchgeführt wird:
- c) der
Objektivdeckel wird gegen die Aufnahmerichtung an die Vorrichtung
längsverschoben bzw. herein gezogen.
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Somit
kann der Aufnahmebereich des Objektivs vergrößert
werden, da der Objektivdeckel nunmehr in seiner Offenstellung dicht
an der Vorrichtung angeordnet ist. Auch ist es denkbar, dass der
Objektivdeckel unbeweglich zur Lagerwelle ist und ausschließlich
durch diese beim Wechsel von der Schließstellung I zur
Offenstellung II und umgekehrt betätigt wird.
Folglich weist der Objektivdeckel keine Relativbewegung zur Lagerwelle
auf, so dass der Objektivdeckel und die Lagerwelle selbst die Deckeleinheit
bilden können.
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen
zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung im Einzelnen beschrieben
sind. Dabei können die in den Ansprüchen und der
Beschreibung erwähnten technischen Merkmale jeweils einzeln
für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich
sein. Es zeigen:
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1 dreidimensionale
Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer
Schließstellung I,
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2 Ausschnitt
der erfindungsgemäßen Vorrichtung aus 1,
wobei eine Deckeleinheit längsverschoben in einer Zwischenstellung III ist,
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3 vergleichbarer
Ausschnitt aus 2, wobei nunmehr die Deckeleinheit
um einen Winkel gedreht worden ist,
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4 vergleichbarer
Ausschnitt aus 3, wobei nunmehr die Deckeleinheit
gegen eine Aufnahmerichtung an die Vorrichtung herangezogen worden
ist,
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5 dreidimensionale
Explosionszeichnung der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
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6a dreidimensionale
Ansicht von dem mechanischen Zusammenwirken der Deckeleinheit mit
einer Führungshülse und einem Mitnehmer in der Schließstellung I,
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6b vergleichbar
zu 6a allerdings in einer Zwischenstellung III der
Deckeleinheit und
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6c vergleichbare
zu den 6a und b, wobei sich die Deckeleinheit
in der Offenstellung II befindet.
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In
der 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 in
dreidimensionaler Ansicht dargestellt. Hierbei ist die Vorrichtung 10 hauptsächlich
aus Blickrichtung des Außenbereichs eines Fahrzeuges, welches
aus einem KFZ bestehen kann, zu erkennen. Die Vorrichtung 10 selbst
umfasst eine Kameraeinheit 12, die in einer Aufnahme 17 über
ein bügelartiges Haltemittel 17.1 formschlüssig
an der Vorrichtung 10 fixiert ist. Von der Kameraeinheit 11 geht über
einen Stecker 11.3 ein elektrisches Kabel (im vorliegenden
Fall nach oben links) ab. In der 1 ist ein
Objektiv 11.1 der Kameraeinheit 11 nicht sichtbar,
da dieses durch eine Deckeleinheit 12 verdeckt ist, insbesondere
einen Objektivdeckel 12.1, der sich in seiner Schließstellung I befindet.
Die Deckeleinheit 12 ist selbst neben (hier links) der
Kameraeinheit 11 angeordnet. Die Deckeleinheit 12 wird über
eine Führungshülse 13 dreh- und längsverschieblich
in der Vorrichtung 10 gelagert bzw. aufgenommen. Die Führungshülse 13 ist
im vorliegenden Fall genauso wie die Aufnahme 17 einteilig zur
Trennwand 10.1 der Vorrichtung 10 ausgestaltet. Vorzugsweise
handelt es sich bei einer derartigen Trennwand 10.1 um
ein Kunststoffspritzgussteil. Die gesamte Vorrichtung 10 wird
bei einem Fahrzeug in einer Öffnung, insbesondere in einem
Karosserieteil, eingesetzt und verschließt diese Öffnung.
Zu diesem Zweck ist auf einer Innenseite 10.3 der Trennwand 10.1 eine
Dichtungsnut 10.5 vorgesehen, in die eine Dichtung 10.7 eingelegt
werden kann. Durch diese Dichtung 10.7 wird die Öffnung
im Fahrzeug Wasser- und schmutzdicht gegen äußere
Umwelteinflüsse verschlossen. Die Kameraeinheit 11 und
die Deckeleinheit 12 durchsetzen die Trennwand 10 derart, dass
das Objektiv 11.1 und der Objektivdeckel 12.1 im
Außenbereich der Vorrichtung 10 angeordnet sind,
wohingegen der Kamerakörper 11.2 und der übrige
Teil der Deckeleinheit 12, die auch die Lagerwelle 12.2 beinhaltet,
im Innenbereich der Vorrichtung 10 vorhanden sind. In einer
Außenseite 10.2 der Trennwand 10.1 ist – im
vorliegenden Fall – eine Betätigungseinheit 18 (rechts)
neben der Kameraeinheit 11 angeordnet. Die Betätigungseinheit 18 weist
selbst eine Eingriffsmulde auf, die in der Trennwand 10.1 ausgebildet
ist, um an ein von außen manuell bedienbares Betätigungselement
der Betätigungseinheit 18 zu gelangen. Die gesamte
Vorrichtung 10 kann über Rastmittel 10.4 die
an der Innenseite 10.3 der Vorrichtung 10 angeordnet
sind, in der Öffnung des Fahrzeuges arretiert und gehalten
werden.
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Die
Vorrichtung 10 kann zur Innenseite 10.3 der Trennwand 10.1 durch
ein optional vorgesehenes Gehäuse 10.6 abgedichtet
sein. In der 1 ist dieses Gehäuse 10.6 ansatzweise
gestrichelt dargestellt.
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Damit
die Kameraeinheit 11 zur Bilderfassung verwendet werden
kann, muss die Deckeleinheit 12 bzw. der Objektivdeckel 12.1 von
seiner Schließstellung I in eine Offenstellung II,
insbesondere über eine Zwischenstellung III, überführt
werden. Zu diesem Zweck ist an einem hinteren Ende 12.3 der
Deckeleinheit 12 ein Mitnehmer 15 angeordnet, der
für eine Betätigung des Objektivdeckels 12.1 sorgt.
Der Wechsel des Objektivdeckels 12.1 von seiner Schließstellung I in
seine Offenstellung II wird in den 2 bis 4 näher
dargestellt und beschrieben.
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In
der 2 ist ein Ausschnitt aus der 1 dargestellt,
wobei hierbei die erfindungswesentliche Deckeleinheit 12 sichtbar
ist. Im Gegensatz zur 1 wurde der Mitnehmer 15 im
Uhrzeigersinn um die Längsachse 12.2' der Lagerwelle 12.2 gedreht. Daraus
resultiert eine Längsbewegung 19 der gesamten
Deckeleinheit 12 in Aufnahmerichtung 11.5 der
Kameraeinheit 11. Durch diese Längsbewegung 19 wird
der Objektivdeckel 12.1 auf einen parallelen Mindestabstand
a zum Objektiv 11.1 angehoben. Die dafür erforderliche
Bewegung wird durch eine Kulissenführung 14 erzeugt.
Dabei wird die Drehbewegung des Mitnehmers 15 in eine Hubbewegung
bzw. Längsverschiebung der Deckeleinheit 12 umgewandelt.
Zu diesem Zweck ist in dem Mitnehmer 15 eine zweite Kulissenbahn 15.1 in
einem zylinderförmigen Abschnitt 15.2 angeordnet.
In diese zweite Kulissenbahn 15.1 ragt ein Kulissenstein 12.6,
der fest mit der Lagerwelle 12.2, insbesondere an einem
hinteren Ende 12.3 der Lagerwelle 12.2, befestigt
ist. Der Kulissenstein 12.6 besteht im vorliegenden Fall
aus einem zylinderförmigen Stift 12.6, der in
einem radialen Loch 12.5 in der Lagerwelle 12.2 angeordnet
ist. Das Loch 12.5 besteht im vorliegenden Fall aus einer Sackbohrung,
die die Lagerwelle 12.2 nicht vollständig radial
durchsetzt. Somit ragt der Stift 12.5 nur einseitig radial
aus der Lagerwelle 12.2 heraus um mit einer ersten Kulissenbahn 13.1 in
der Führungshülse 13 und einer zweiten
Kulissenbahn 15.1 im Mitnehmer 15 formschlüssig
zusammenzuwirken. Die erste Kulissenbahn 13.1 ist in den 1 bis 4 nicht dargestellt,
da diese mehr oder weniger komplett durch den Mitnehmer 15,
insbesondere den zylinderförmigen Abschnitt 15.2,
verdeckt ist. Der Mitnehmer 15 sitzt mit seinem zylinderförmigen
Abschnitt 15.2 drehbar auf einem hinteren Abschnitt 13.2 der
Führungshülse 13, wobei jedoch der Mitnehmer 15 selbst axial
gesichert an der Führungshülse 13 ist.
Im vorliegenden Fall ist aus diesem Grund der hintere Abschnitt 13.2 der
Führungshülse 13 verjüngt ausgestaltet,
um somit den Mitnehmer 15 aufzunehmen. Der Mitnehmer 15 weist
neben seinem zylinderförmigen Abschnitt 15.2 einen
hebelförmigen Ansatz 15.3 auf, mit welchem er
direkt oder indirekt mit einem Antrieb 16, der schematisch
in der 5 dargestellt ist, mechanisch zusammenwirkt. Durch
diesen hebelförmigen Ansatz 15.3 wird der Mitnehmer 15 auf
dem hinteren Abschnitt 13.2 der Führungshülse 13 gedreht.
Diese Drehbewegung wird über die Kulissenführung 14 in
den Bewegungsablauf der Deckeleinheit 12 umgesetzt.
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In
der 3, die im Wesentlichen der 2 entspricht,
ist der Objektivdeckel 12.1 um einen Winkel α zusätzlich
gedreht worden. Somit ist nun auch das Objektiv 11.1 bzw.
die Linse 11.1 der Kameraeinheit 11 sichtbar.
Der Mitnehmer 15 wurde zu diesem Zweck weiterhin im Uhrzeigersinn
gedreht, um den Objektivdeckel 12.1 in seiner herausgezogenen
Position um den Winkel α 21 zu drehen. Der eigentliche Bewegungsablauf
für die Deckeleinheit 12 wird durch die erste
Kulissenbahn 13.1 vorgegeben, die in den 6a bis 6c näher
dargestellt ist. Diese erste Kulissenbahn ist U-förmig
ausgestaltet, so dass die Deckeleinheit 12 zunächst
längsverschoben wird, dann eine Drehung um den vordefinierten
Winkel α 21 ermöglicht und anschließend
wieder zurückgezogen wird, d. h. gegen die Aufnahmerichtung 11.5,
um die gewünschte Offenstellung II zu erhalten.
In der 3 ist jedoch der Objektivdeckel 12.1 immer
noch in einer Zwischenstellung III dargestellt. Damit der Kulissenstein 12.6 der
vorgegebenen ersten Kulissenbahn 13.1 folgen kann, wird
dieser durch die zweite Kulissenbahn 15.1 im Mitnehmer 15 verschoben.
Hierbei dient ein innerer Rand 15.1' der zweiten Kulissenbahn 15.1 zum
Anheben bzw. Längsverschieben der Deckeleinheit 12 in
Aufnahmerichtung 11.5 und ein äußerer
Rand 15.1'' der zweiten Kulissenbahn 15.1 dient
hingegen dazu, die Drehbewegung 20 der Deckeleinheit 12 und
das Absenken der Deckeleinheit 12 in entgegengesetzter
Richtung der Aufnahmerichtung 11.5 zu veranlassen. Sowohl
der innere als auch der äußere Rand 15.1', 15.1'' ist
im Wesentlichen V-förmig ausgestaltet. Durch diese Ausgestaltung
der zweiten Kulissenbahn 15.1 ist es möglich,
auf ein Federelement zur Längsverschiebung des Objektivdeckels 12.1 bzw.
der Deckeleinheit 12 zu verzichten. In den 6a bis 6c ist
die zweite Kulissenbahn 15.1 andersartig ausgestaltet, da
ein entsprechendes Federelement Verwendung findet.
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In
der 4 ist der vergleichbare Ausschnitt aus den 2 und 3 wiedergegeben,
wobei nunmehr der Objektivdeckel 12.1 seine Schließstellung II erreicht
hat. In dieser Schließstellung II wurde der Objektivdeckel 12.1 an
die Vorrichtung 10 herangezogen und zwar in Gegenrichtung
zur Aufnahmerichtung 11.5 und damit wird auch der zuvor
erzeugte Mindestabstand a, der durch den Längshub der Deckeleinheit 12 erzeugt
worden ist, wieder reduziert. Ebenfalls ist es denkbar, dass der
Objektivdeckel 12.1 in einer Aufnahme innerhalb der Vorrichtung 10 in
einer Parkposition angeordnet ist. In der dargestellten Offenstellung 2 ist
ein großer bzw. weitwinkliger Aufnahmebereich 11.4 für
die Kameraeinheit 11 möglich. Der Mitnehmer 15 hat
in der Offenstellung II eine maximale Auslenkung erreicht,
so dass nunmehr der Kulissenstein 12.6 am Rand zum hebelförmigen
Ansatz 15.3 in der zweiten Kulissenbahn 15.1 angeordnet
ist. Um den Objektivdeckel 12.1 aus seiner Offenstellung II in
seine Schließstellung I zu bewegen, wird der Kulissenstein 12.6 an
dem inneren Rand 15.1' der Kulissenbahn 15.1 hoch
in den senkrechten Abschnitt bzw. Flanke der U-förmigen
ersten Kulissenbahn 13.1 gedrückt. Anschließend
findet der umgekehrte Bewegungsablauf, wie bereits oben beschrieben,
statt, bis der Objektivdeckel 12.1 seine Schließstellung I wieder
erreicht.
-
In
der 5 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung 10 in
einer dreidimensionalen Explosionsansicht dargestellt. Wie zu erkennen
ist, ist dabei die Kameraeinheit 11 als selbstständiges
Bauteil noch nicht in der vorgesehenen Aufnahme 17 an der
Vorrichtung 10 befestigt. Ebenfalls ist die Deckeleinheit 12 noch
nicht in der Führungshülse 13 eingeführt
und mit dem Mitnehmer 15 verbunden. Wie aus der 5 deutlich
zu erkennen ist, weist die Deckeleinheit 12 eine L-förmige
Ausgestaltung auf. Der senkrechte Abschnitt des „L” wird
durch die Lagerwelle 12.2 ausgebildet, an der sich am vorderen
Ende 12.4 der Objektivdeckel 12.1 als waagerechter
Abschnitt des „L” anschließt. Die Lagerwelle 12.2 kann
einteilig zum Objektivdeckel 12.1 ausgestaltet sein. Auch
ist es denkbar, dass die Lagerwelle 12.2 zum Beispiel in den
Objektivdeckel 12.1 als gesondertes Bauteil eingeschraubt
ist. Am hinteren Ende 12.3 der Lagerwelle 12.2 ist
der Kulissenstein 12.6 radial herausstehend angeordnet.
Dieser Kulissenstein 12.6 besteht im vorliegenden Fall
aus einem Stift 12.6 der in einem Loch 12.5 in
der Lagerwelle 12.2 eingelassen ist. Das Loch 12.5 selber
muss nicht die Lagerwelle 12.2 vollständig durchdringen.
Der Stift 12.6 wird möglichst unverlierbar in
dem Loch 12.5 befestigt, z. B. durch eine Presspassung
oder durch eine Klebe- oder Schraubverbindung. Vorzugsweise wird
der Stift 12.6 erst nach einer Vormontage der Deckeleinheit 12 in der
Führungshülse 13 montiert. Dabei kann
auch zuvor der Mitnehmer 15 mit seinem zylinderförmigen Abschnitt 15.2 über
den hinteren Abschnitt 13.2 der Führungshülse 13 vormontiert
sein.
-
In
den 6a bis 6c ist
das mechanische Zusammenwirken des Kulissensteins 12.6 mit der
ersten Kulissenbahn 13.1 und der zweiten Kulissenbahn 15.1,
die zusammen die Kulissenführung 14 bilden, dargestellt.
In der 6a ist die Offenstellung I der
Deckeleinheit 12 dargestellt. Bei der Ausführungsvariante
aus den 6a bis 6c ist
die Deckeleinheit 12 axial federbelastet. Dabei drückt
das nicht dargestellte Federelement die Lagerwelle 12.2 axial
aus der Vorrichtung 10 in Aufnahmerichtung 11.5 heraus.
Folglich ist der Kulissenstein 12.6 stetig bemüht,
möglichst in Aufnahmerichtung 11.5, d. h. im vorliegenden
Fall nach unten, zu wandern. In der 6a liegt
zunächst der Kulissenstein 12.6 oben in dem linken
senkrechten Abschnitt der U-förmigen ersten Kulissenbahn 13.1.
Dabei kann der Kulissenstein 12.6 das obere Ende der ersten
Kulissenbahn 13.1 berühren, da dieser von der
zweiten Kulissenbahn 15.1 gegen die Federwirkung daran
gedrückt wird. Wird nun der Mitnehmer 15 durch
seinen hebelförmigen Ansatz 15.3 im Uhrzeigersinn
gedreht, so folgt der Kulissenstein 12.6 dem äußeren
Rand 15.1'' der zweiten Kulissenbahn 15.1 aufgrund
der vorhandenen Federwirkung. Somit durchläuft der Kulissenstein 12.6 auch
den linken senkrechten Abschnitt der U-förmigen ersten
Kulissenbahn 13.1, so dass es zu einer Längsverschiebung 19 der
Deckeleinheit 12 kommt. Trotz der Drehung des Mitnehmers 15 wird jedoch
der Objektivdeckel 12.1 noch nicht gedreht, da der Kulissenstein 12.6 zunächst
dafür den waagerechten Abschnitt des „U” der
ersten Kulissenbahn 13.1 erreichen muss.
-
In
der 6b ist die Zwischenstellung III für den
Objektivdeckel 12.1 bzw. die Deckeleinheit 12 dargestellt.
In dieser Zwischenstellung III wurde bereits der Objektivdeckel 12.1 ungefähr
um den halben Winkel α 21 gedreht, was daran zu
erkennen ist, dass der Kulissenstein 12.6 die Hälfte
des waagerechten Abschnitts der U-förmigen ersten Kulissenbahn 13.1 durchlaufen
hat. Damit die Deckeleinheit 12 um den vollen Winkel α gedreht
werden kann, drückt nun die linke Flanke des V-förmigen äußeren
Randes 15.1'' der zweiten Kulissenbahn 15.1 den
Kulissenstein 12.6 nach rechts in den waagerechten Abschnitt
der U-förmigen Kulissenbahn 13.1. Sobald der Kulissenstein 12.6 an
den rechten Rand der U-förmigen Kulissenbahn 13.1 anschlägt,
ist eine Weiterdrehung der Deckeleinheit 12 nicht mehr
möglich. In dieser Stellung kann der Objektivdeckel 12.1 nur
noch an die Vorrichtung 10 gegen die Aufnahmerichtung 11.5 herangezogen
werden. Auch hierbei dient der linkere äußere
Rand 15.1'' der V-förmigen zweiten Kulissenbahn 15.1 zur
Führung des Kulissensteins 12.6 innerhalb des
rechten senkrechten U-förmigen Abschnitts der ersten Kulissenbahn 13.1.
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In
der 6c ist der Objektivdeckel 12.1 in seiner
Offenstellung II dargestellt. Dabei ist der Objektivdeckel 12.1 an
die Vorrichtung 10 entgegen der Aufnahmerichtung 11.5 durch
die rechte senkrechte Führungsflanke der U-förmigen
ersten Kulissenbahn 13.1 geführt worden. Damit
der Kulissenstein 12.6 gegen die Federwirkung die rechte
senkrechte Führungsflanke durchläuft, wird er
durch die zweite Kulissenbahn 15.1 gedrückt. Hierbei
sorgt der linke V-förmige Abschnitt des äußeren
Randes 15.1'' für die entsprechende Bewegung des
Kulissensteins 12.6.
-
An
dieser Stelle sei erwähnt, dass die oberen Enden der U-förmigen
ersten Kulissenbahn 13.1 nicht auf der gleichen Höhe
enden müssen, wodurch ein axialer Abstand des Objektivdeckels 12.1 von
seiner Schließstellung I zur Offenstellung II vorhanden ist.
Auch ist in der 6b der innere Rand 15.1'
für die zweite Kulissenbahn 15.1 gestrichelt angedeutet, der
dazu dient, den Kulissenstein 12.6 in Aufnahmerichtung 11.5 zu
drücken, falls kein Federelement zu diesem Zweck vorgesehen
ist. Ebenfalls ist es denkbar, eine Kombination für ein
Ausführungsbeispiel vorzunehmen, und sowohl das Federelement
als auch den inneren Rand 15.1' der zweiten Kulissenbahn 15.1 zur
Längsverschiebung 19 der Lagerwelle 12.2 bzw.
der Deckeleinheit 12 vorzusehen. Darüber hinaus
können auch weitere Kombinationen der vorbeschriebenen
technischen Merkmale vorgenommen werden, sofern sich diese nicht
gegenseitig ausschließen.
-
- 10
- Vorrichtung
- 10.1
- Trennwand
- 10.2
- Außenseite
- 10.3
- Innenseite
- 10.4
- Rastmittel
- 10.5
- Dichtungsnut
- 10.6
- Gehäuse
- 10.7
- Dichtung
- 11
- Kameraeinheit
- 11.1
- Objektiv/Linse
- 11.2
- Kamerakörper
- 11.3
- Anschlussstecker
- 11.4
- Aufnahmebereich
- 11.5
- Aufnahmerichtung
- 12
- Deckeleinheit
- 12.1
- Objektivdeckel
- 12.2
- Lagerwelle
- 12.2'
- Längsachse
von 12.2
- 12.3
- hintere
Ende
- 12.4
- vordere
Ende
- 12.5
- Loch/Durchbruch
für Stift
- 12.6
- Kulissenstein/zylinderförmiger
Stift
- 13
- Führungshülse
für 12
- 13.1
- erste
Kulissenbahn, insbesondere U-förmig
- 13.2
- hinterer
Abschnitt
- 14
- Kulissenführung
- 15
- Mitnehmer
- 15.1
- zweite
Kulissenbahn, insbesondere V-förmig
- 15.1'
- innerer
Rand von 15.1
- 15.1''
- äußerer
Rand von 15.1
- 15.2
- zylinderförmiger
Abschnitt
- 15.3
- hebelförmiger
Ansatz
- 16
- Antrieb
- 17
- Aufnahme
für Kameraeinheit
- 17.1
- Haltemittel
für 11
- 18
- Betätigungseinheit
- 19
- Pfeil
für Verschieberichtung von 12
- 20
- Pfeil
für Drehrichtung von 12
- 21
- Winkel α
- 22
- Sprengring/Sicherungsring
- I
- Schließstellung
von 12
- II
- Offenstellung
von 12
- III
- Zwischenstellung
von 12
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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-
Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 69918032
T2 [0004]
- - DE 602004003255 T2 [0005]