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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Bewegen eines Objekts gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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Eine solche Einrichtung ist aus
DE 1 853 497 U bekannt. In dieser Schrift ist ein einstellbarer Rückblickspiegel für Fahrzeuge, insbesondere für Kraftfahrzeuge offenbart, wobei der Spiegel mittels einer biegsamen Welle eingestellt wird. Der Antrieb der biegsamen Welle erfolgt händisch durch den Fahrer. Die Bewegung der biegsamen Welle wird über ein selbstsperrendes Kegelrad- oder Schneckengetriebe auf den Spiegel übertragen.
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Im Stand der Technik ist ferner bekannt, dass ein Kraftfahrzeug zur Überwachung der Umgebung bzw. zur Fahrzeugumfelderkennung bordeigene eine oder mehrere Kameras aufweist, wobei die Kameras beispielsweise als Einpark- oder Rangierhilfeeinrichtung verwendet werden, wodurch beispielsweise mit Spiegel nicht einsehbare Bereiche am Fahrzeug erfasst werden.
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Beispielsweise ist in
DE 10 2005 027 638 A1 ein Kamerasystem für ein Fahrzeug mit einem Kameramodul offenbart.
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Darüber hinaus offenbart
DE 10 2010 013 338 A1 eine Kameraanordnung für ein Fahrzeug, wobei die Kameraanordnung nach außen schwenkbar ist.
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Außerdem ist in
DE 60 2004 003 255 T2 eine Rückblick-Vorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einer zum festen Einbau hinten in einem Kraftfahrzeug bestimmten Videokamera offenbart.
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Des Weiteren offenbart
EP 1 529 688 A1 eine Kameraanordnung für Kraftfahrzeuge mit Kameraeinheit zur Bilderfassung, wobei die Kameraeinheit in einer nicht aktiven Position von außen im Wesentlichen unzugänglich hinter einem schwenkbaren Schutzelement angeordnet ist, wobei die Kameraeinheit auf dem Schutzelement angeordnet ist und mit diesem schwenkbar ist.
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Ferner offenbart
EP 1 321 334 A2 einen Außenrückblickspiegel mit einer im Spiegelgehäuse eingebauten Kamera.
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Ausgehend von diesem Stand der Technik besteht die Aufgabe der Erfindung darin, ein an einem Fahrzeug bewegbares Objekt, z. B. Fahrzeugkamera, in einer Endposition stabil zu positionieren.
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Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Einrichtung zum Bewegen eines Objekts, welche die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.
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Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass die biegsame Welle bei abgeschaltetem Antrieb in einer Endposition des Objekts bzw. der Kamera mit einer Vorspannung beaufschlagt ist, wodurch das Objekt bzw. die Kamera in der Endposition nach Abschalten des Antriebsmotors dauerhaft, d. h. bei unbestromtem Motor, gehalten wird. Dies wird dadurch möglich, dass die biegsame und tordierbare Welle aufgrund ihrer konstruktionsbedingten Eigenschaften eine Torsionsfähigkeit aufweist, wodurch die Endpositionen des zu verschwenkenden oder verschwenkten Objekts mechanisch vorgespannt werden und eine aufwändige mechanische Verrastung oder Fixierung des Objekts in der Endposition entfällt. Dies wird dadurch erreicht, dass nach Erreichen eines mechanischen Anschlags in der Endposition die biegsame Welle weiter tordiert wird, bis eine vorbestimmte gewünschte Vorspannung in der biegsamen Welle erzeugt ist oder wird.
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Die Erfindung beruht ferner auf dem Gedanken, dass ein motorischer Antrieb für ein zu bewegendes Objekt an einem oder in einem Kraftfahrzeug räumlich getrennt vom zu bewegenden, insbesondere zu verschwenkenden, Objekt, insbesondere Kamera oder Fahrzeugkamera, angeordnet ist, wobei der motorische Antrieb, insbesondere Drehmotor, über eine biegsame Welle mit dem Objekt, insbesondere Kamera, verbunden bzw. gekoppelt ist. Beispielsweise ist es dadurch möglich, eine Schwenkanordnung zum Verschwenken einer Kamera bereitzustellen, die an einem Fahrzeug angeordnet ist, um zwischen zwei Endpositionen die Kamera zu verschwenken, wobei der motorische Antrieb für die Kamera beispielsweise oberhalb oder unterhalb der Kamera angeordnet ist, so dass die Drehachse des motorischen Drehmotors bzw. dessen Antriebsachse nicht koaxial mit der Schwenkachse der verschwenkbaren Kamera angeordnet ist. Gemäß der Erfindung ist es dabei möglich, dass der motorische Antrieb und das zu bewegende Objekt auf verschiedenen und voneinander getrennten Ebenen bzw. Trennebenen angeordnet sind, wobei für den Antrieb als auch für die Kamera jeweils ein Gehäuse in einer Ausgestaltung vorgesehen sein kann.
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Dadurch ist es möglich, auch bei kleinbauenden Raumverhältnissen eine antreibende Motorachse oder Antriebsachsen auf eine andere Ebene mit der Schwenkachse, beispielsweise für eine Kameraaufnahme, anzuordnen, wodurch die antreibende Motorachse ober- oder unterhalb der Schwenkachse der Kamera angeordnet ist.
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Darüber hinaus bietet die biegsame Welle den Vorteil, dass zur Kraftübertragung Toleranzen in den Gehäusebauteilen oder auch in den Antriebsbauteilen leicht ausgeglichen werden, wodurch die Bauteilkosten reduziert werden. Außerdem ergibt sich auch eine vereinfachte Montage der Schwenkeinrichtungen, wobei aufwändige Kalibrierungen und Abstimmungsvorgänge entfallen. Des Weiteren ist es auch im Rahmen der Erfindung möglich, einen Versatz von Gehäusebauteilen zueinander auf einfache Weise auszugleichen.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Einrichtung ist außerdem vorgesehen, dass der Antrieb mit einer biegsamen Welle unter Verwendung einer Schneckenradübersetzung, die eine antriebsseitige Schneckenwelle und ein wellenseitiges Schneckenrad aufweist, wirkverbunden ist.
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Insbesondere wird nach Erreichung einer der beiden mechanischen Endlagen und nach Einbringung eines zusätzlichen Drehmomentes in die als Kraftübertragungswelle ausgebildete biegsame Welle durch die Schneckenradübersetzung die zusätzlich in die biegsame Welle eingebrachte Energie dort gespeichert, da die biegsame Welle bei nichtbetriebener Schneckenradübersetzung nicht entspannt wird.
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Die biegsame Welle wird entspannt, wenn der Antrieb bzw. der Motor in die jeweilige andere Richtung gedreht wird, wodurch die Schneckenradübersetzung in Bewegung gesetzt wird. Die Schneckenradübersetzung ist dabei vorzugsweise als Schneckengetriebe ausgebildet.
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Ein weiterer Vorteil besteht bei der Verwendung der biegsamen Welle für die Schwenkeinrichtung bzw. den Schwenkmechanismus darin, dass bei einer vorgespannten biegsamen Welle bei Einwirkung einer von außen eingeleiteten Kraft (z. B. bei Parkrempler oder dergleichen) die biegsame Welle nachgeben kann, ohne den Antrieb zu beschädigen. Diese von außen eingeleitete Kraft wird in der Torsion der biegsamen Welle kompensiert. Daher wird die Verletzungsgefahr für Personen bei einem sich bewegenden Mechanismus während der Bewegung des Objekts verringert oder gar vermieden. In diesem Fall wird die Einrichtung bzw. der Mechanismus durch den Antriebsmotor nur mit einem vorbestimmten Drehmoment beaufschlagt und dann bei Auftreten einer äußeren Krafteinwirkung auf die Einrichtung abgeschaltet, als wäre das bewegte, d. h. verschwenkte, Objekt (beispielsweise Fahrzeugkamera) an einer seiner mechanischen Endlagen angekommen oder positioniert. Einen Bewegungszyklus später, unter Voraussetzung, dass die Errichtung oder der Mechanismus wieder ungestört arbeitet, ist die ursprüngliche Funktion der Einrichtung wieder vollständig hergestellt.
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Außerdem ist es in einer Weiterbildung bevorzugt, dass die Schwenkachse der Fahrzeugkamera und die Drehachse des Antriebs in verschiedenen, vorzugsweise horizontalen und/oder vertikalen, Ebenen angeordnet sind.
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Dazu ist weiter vorgesehen, dass die Fahrzeugkamera und der Antrieb übereinander angeordnet sind.
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Bevorzugterweise ist in einer Ausführungsform der Einrichtung vorgesehen, dass für die zu bewegenden Spiegelgehäuse wenigstens ein, vorzugsweise zwei, Endanschlag vorgesehen ist, wobei nach Positionierung des Objekts in der Endposition am Endanschlag der Antrieb für eine vorbestimmte Zeitdauer betrieben wird, so dass die biegsame Welle mit einer Vorspannung beaufschlagt ist oder wird. Nach Erreichen einer Vorspannung in der biegsamen Welle wird der Antrieb abgeschaltet.
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Insbesondere zeichnet sich die Einrichtung in einer Ausgestaltung dadurch aus, dass die biegsame Welle unter Verwendung von zwei ineinander greifenden Kegelrädern mit der Schwenkachse der Fahrzeugkamera verbunden ist.
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In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die biegsame Welle unter Verwendung eines als Kraftübertragungseinrichtung ausgebildeten Kardangelenks mit der Fahrzeugkamera, vorzugsweise mit der Schwenkachse der Fahrzeugkamera, verbunden ist, so dass eine Kraftumlenkung zum Verschwenken des Objekts, insbesondere Fahrzeugkamera, von 0° bis 170° möglich ist.
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Im Rahmen der Erfindung sind auch andere Kraftübertragungseinrichtungen zwischen der biegsamen Welle und der zu verschwenkenden Fahrzeugkamera möglich. Außerdem ist es in einer besonderen Ausgestaltung vorgesehen, die biegsame Welle direkt mit der Bewegungsachse oder Schwenkachse der Fahrzeugkamera, d. h. ohne Zwischenschaltung einer Kraftübertragungseinrichtung oder Kraftumlenkeinrichtung zu verbinden.
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Ferner wird die Aufgabe gelöst durch die Verwendung einer biegsamen Welle in einer Einrichtung zum Bewegen eines Objekts, insbesondere Kamera oder Fahrzeugkamera, an oder in einem Kraftfahrzeug gemäß Anspruch 8. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird auf die obigen Ausführungen ausdrücklich verwiesen. Gemäß der Erfindung wird eine Schwenkeinrichtung bzw. ein Schwenkantrieb unter Verwendung einer biegsamen Welle für eine Fahrzeugkamera erreicht.
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Ferner wird die Aufgabe gelöst durch ein motorbetriebenes Kraftfahrzeug nach Anspruch 9, vorzugsweise Automobil, das mit einer erfindungsgemäßen Einrichtung zum Bewegen eines Objekts an oder in dem Kraftfahrzeug ausgebildet ist. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird auf die obigen Ausführungen ausdrücklich verwiesen.
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Weitere Merkmale der Erfindung werden aus der Beschreibung erfindungsgemäßer Ausführungsformen zusammen mit den Ansprüchen und der beigefügten Zeichnung ersichtlich. Erfindungsgemäße Ausführungsformen können einzelne Merkmale oder eine Kombination mehrerer Merkmale erfüllen.
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Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben, wobei bezüglich aller im Text nicht näher erläuterten erfindungsgemäßen Einzelheiten ausdrücklich auf die Zeichnung verwiesen wird. Es zeigt:
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1 schematisch eine perspektivische Ansicht einer Kameraanordnung für ein Fahrzeug mit einer verschwenkbaren Kamera.
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In 1 ist schematisch in einer perspektivischen Darstellung eine Kameraanordnung 10 für ein schematisch bezeichnetes Fahrzeug F im Ausschnitt dargestellt. Die Kameraanordnung 10 verfügt über einen motorischen Antrieb 12, der vorzugsweise als elektrischer Drehantrieb ausgebildet ist.
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Der Antrieb 12 weist eine Antriebsachse 14 auf, an der eine Schneckenwelle 16 eines Schneckentriebs 18 angeordnet ist. Die Schneckenwelle 16 ist im Eingriff mit einem an der Schneckenwelle 16 angeordneten Schneckenrad 18. Das Schneckenrad 18 ist über einen antriebsseitigen Mitnehmer 20 mit einer biegsamen Welle 22 verbunden, so dass der Mitnehmer 20 unter Verwendung der biegsamen Welle 22 mit einem kameraseitigen Mitnehmer 24 verbunden ist.
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Die biegsame Welle 22 ist über den Mitnehmer 24 mit einem drehbar gelagerten Kegelrad 26 verbunden, das mit einem weiteren Kegelrad 28 im Eingriff ist. Die Drehachsen des Kegelrades 26 und des Kegelrades 28 sind insbesondere in einem Winkel von 90° zueinander angeordnet. Die Drehachse des Kegelrades 28 liegt in der Schwenkachse 32 einer verschwenkbar gelagerten Kamera 30. In 1 ist schematisch die Schwenkachse 32 der Kamera 30 gestrichelt eingezeichnet.
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Die Kamera 30 ist um die Schwenkachse 32 verschwenkbar gelagert, so dass bei Aktivierung des reversibel betreibbaren motorischen Antriebs 12 und durch die Drehbewegung der Antriebsachse 14 eine Schwenkbewegung der Kamera 30 ausgeführt wird. Die Schwenkbewegung der Kamera 30 wird durch einen an der Kamera 30 ausgebildeten Endanschlag 34 und einen außerhalb der Kamera 30 ausgebildeten Endanschlag 36 begrenzt.
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Wird der kameraseitige Endanschlag 34 der Kamera 30 gegen den Endanschlag 36 bewegt, so wird aufgrund des bewegbaren mechanischen Endanschlags 34 unter Verwendung eines Steuerkreises oder Regelkreises der Antrieb 12 für eine vorbestimmte Zeitdauer beaufschlagt, wodurch die biegsame Welle mit einer vorbestimmten Vorspannung tordiert wird. Im Anschluss daran wird die Bestromung des Antriebs 12 abgeschaltet.
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Wie aus 1 weiter hervorgeht, sind die Antriebsachse 14 des Antriebs 12 sowie die Schwenkachse 32 der Kamera 30 in verschiedenen horizontalen und vertikalen Ebenen angeordnet, wobei die horizontalen Ebenen übereinander ausgebildet sind, so dass der Antrieb 12 oberhalb er verschwenkbaren Kamera 30 angeordnet ist.
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In einer (hier nicht dargestellten) Ausführungsform ist es denkbar, dass unter Verwendung einer biegsamen Welle 22 der Antrieb 12 mit einer Linearführungseinrichtung für die Kamera 30 verbunden ist, wodurch bei Betrieb des Antriebs 12 die Kamera entlang einer Bewegungsbahn eine lineare Bewegung zwischen zwei Endpositionen ausführt.
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Alle genannten Merkmale, auch die der Zeichnung allein zu entnehmenden sowie auch einzelne Merkmale, die in Kombination mit anderen Merkmalen offenbart sind, werden allein und in Kombination als erfindungswesentlich angesehen. Erfindungsgemäße Ausführungsformen können durch einzelne Merkmale oder eine Kombination mehrerer Merkmale erfüllt sein.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Kameraanordnung
- 12
- Antrieb
- 14
- Antriebsachse
- 16
- Schneckenwelle
- 18
- Schneckenrad
- 20
- Mitnehmer
- 22
- biegsame Welle
- 24
- Mitnehmer
- 26
- Kegelrad
- 28
- Kegelrad
- 30
- Kamera
- 32
- Schwenkachse
- 34
- Endanschlag
- 36
- Endanschlag
- F
- Fahrzeug
