DE102019109818A1

DE102019109818A1 - Actuator system for a rearview device, rearview device and vehicle

Info

Publication number: DE102019109818A1
Application number: DE102019109818.1A
Authority: DE
Inventors: Tom Harris; Stephen Beecher; Gareth Aspden; Levente Kurti
Original assignee: Motherson Innovations Co Ltd
Current assignee: Motherson Innovations Co Ltd
Priority date: 2019-04-12
Filing date: 2019-04-12
Publication date: 2020-10-15
Anticipated expiration: 2039-04-13
Also published as: DE102019109818B4

Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Aktuatorsystem für eine Rückblickvorrichtung, eine Rückblickvorrichtung mit einem solchen Aktuatorsystem und ein Fahrzeug mit einem solchen Aktuatorsystem oder einer solchen Rückblickvorrichtung.The present invention relates to an actuator system for a rearview device, a rearview device with such an actuator system and a vehicle with such an actuator system or such a rearview device.

Description

Bei Rückblickvorrichtungen, wie z.B. Rückspiegeleinrichtungen, ist es Stand der Technik, Aktuatoren zu verwenden, um die Spiegelplatte so einzustellen, dass sie dem für den jeweiligen Fahrer geeigneten Sichtfeld entspricht. Darüber hinaus sind Powerfolds für das Umklappen des Spiegels, z.B. in einer Parksituation, auch unter Verwendung von Aktuatoren im Stand der Technik bekannt.In rearview devices such as e.g. Rearview mirror devices, it is state of the art to use actuators to adjust the mirror plate so that it corresponds to the field of view suitable for the respective driver. In addition, Powerfolds for folding down the mirror, e.g. in a parking situation, also known in the art using actuators.

Der Einbau eines oder mehrerer Aktuatoren, um die Funktionalität für die Verstellung der Spiegelplatte und/oder die Faltung des Spiegels zu gewährleisten, führt jedoch zu einer Vielzahl von Teilen, die für den ordnungsgemäßen Betrieb des Spiegels erforderlich sind. Darüber hinaus sind die vorhandenen elektromechanischen Aktuatoren oft geräuschvoll, schwer und groß und insbesondere nicht ausfallsicher in Bezug auf externe Kräfte, die auf die Rückblickvorrichtung, insbesondere auf das Spiegelglas, einwirken. Zudem ist die Montage, Implementierung und Wartung der jeweiligen Aktoren oft schwierig. All diese Umstände führen wiederum zu relativ hohen Kosten, die mit bekannten Aktoren verbunden sind.The installation of one or more actuators in order to ensure the functionality for the adjustment of the mirror plate and / or the folding of the mirror, however, leads to a large number of parts which are necessary for the correct operation of the mirror. In addition, the existing electromechanical actuators are often noisy, heavy and large and in particular not fail-safe with regard to external forces which act on the rearview device, in particular on the mirror glass. In addition, the assembly, implementation and maintenance of the respective actuators is often difficult. All of these circumstances in turn lead to relatively high costs associated with known actuators.

Die gleichen Aspekte gelten sinngemäß auch für fortschrittliche Fahrzeugersatzsysteme, wie z.B. Rückfahrkameras, die ebenfalls die Funktionalität der Einstellung des Sichtfeldes und/oder des Zusammenklappens des Systems durch mechanische Bewegung des Systems erfordern.The same aspects apply mutatis mutandis to advanced vehicle replacement systems, such as Reversing cameras, which also require the functionality of adjusting the field of view and / or folding the system by mechanical movement of the system.

Ziel der Erfindung ist es daher, Aktuatoren bereitzustellen, die im Betrieb leiser, in Gewicht und Größe reduziert, sowie komfortabler für Montage und Wartung und damit kostengünstiger und besonders ausfallsicher sind.The aim of the invention is therefore to provide actuators that are quieter in operation, are reduced in weight and size, and are more convenient for assembly and maintenance, and thus more cost-effective and particularly fail-safe.

Die Erfindung löst das Problem nach einem ersten Aspekt durch ein Aktuatorsystem für eine Rückblickvorrichtung, bestehend aus: mindestens ein Aktuatorelement; mindestens eine erste Welle, die mit dem Aktuatorelement Wirkverbindung steht; und mindestens eine zweite Welle, die mit dem Aktuatorelement Wirkverbindung steht; wobei das Aktuatorelement in Bezug auf die erste Welle und die zweite Welle einzeln betätigt werden kann; und wobei das Aktuatorelement und die zweite Welle sich relativ zur ersten Welle drehen, wenn das Aktuatorelement in Bezug auf die erste Welle und/oder das Aktuatorelement betätigt wird und die erste Welle sich relativ zur zweiten Welle dreht, wenn das Aktuatorelement in Bezug auf die zweite Welle betätigt wird. Die erste und die zweite Welle können auch als Kippwellen bezeichnet werden, wenn man sich auf beide bezieht.According to a first aspect, the invention solves the problem by an actuator system for a rearview device, comprising: at least one actuator element; at least one first shaft which is operatively connected to the actuator element; and at least one second shaft which is operatively connected to the actuator element; wherein the actuator element can be actuated individually with respect to the first shaft and the second shaft; and wherein the actuator element and the second shaft rotate relative to the first shaft when the actuator element is actuated with respect to the first shaft and / or the actuator element and the first shaft rotates relative to the second shaft when the actuator element is operated with respect to the second Shaft is operated. The first and second waves can also be referred to as tilting waves when referring to both.

In einer Ausführungsform umfasst das System ferner: (i) Mindestens ein Rahmenelement, wobei vorzugsweise die erste Welle weiter mit dem Rahmenelement in Wirkverbindung steht und/oder das Rahmenelement vorzugsweise fest am Aktuatorelement angeordnet ist; (ii) mindestens eine Trägerplatte, wobei die zweite Welle ferner mit der Trägerplatte in Wirkverbindung steht, wobei die Trägerplatte vorzugsweise (a) mindestens ein reflektierendes Element, vorzugsweise mindestens ein Spiegelglas, und/oder mindestens eine Kamera aufweist, (b) mit mindestens einem reflektierenden Element, vorzugsweise mindestens einem Spiegelglas, und/oder mindestens einer Kamera verbunden ist und/oder (c) mit mindestens einem reflektierenden Element, vorzugsweise mindestens einem Spiegelglas, und/oder mindestens einer Kamera verbindbar ist; (iii) mindestens ein Rückkopplungselement zur Bestimmung der Position der ersten und/oder zweiten Welle, insbesondere zur Bestimmung des Drehwinkels der ersten und/oder zweiten Welle, vorzugsweise relativ zu einer ersten und/oder zweiten Referenzposition und/oder einem Referenzwinkel; (iv) mindestens ein elektronisches Element zur Steuerung der Verstellfunktion der ersten und/oder zweiten Welle und/oder zur Bereitstellung zusätzlicher Funktionalität, vorzugsweise Local Interconnect Network (LIN)-Funktionalität; (v) mindestens ein Gehäuse, wobei vorzugsweise mindestens eines davon: das Aktuatorelement, die erste Welle, die zweite Welle, das Rahmenelement, die Trägerplatte, das Rückkopplungselement und/oder das elektronische Element zumindest teilweise innerhalb des Gehäuses angeordnet ist; und/oder (vi) mindestens ein Basiselement, wobei vorzugsweise die erste Welle weiterhin mit dem Basiselement in Wirkverbindung steht In einer anderen Ausführungsform ist das Aktuatorelement zumindest teilweise zwischen einerseits der Trägerplatte und andererseits zumindest Bereichen des Rahmenelements und/oder zumindest Bereichen des Gehäuses angeordnet.In one embodiment, the system further comprises: (i) at least one frame element, the first shaft preferably also being in operative connection with the frame element and / or the frame element preferably being arranged fixedly on the actuator element; (ii) at least one carrier plate, the second shaft also being in operative connection with the carrier plate, the carrier plate preferably having (a) at least one reflective element, preferably at least one mirror glass, and / or at least one camera, (b) with at least one reflective element, preferably at least one mirror glass, and / or at least one camera is connected and / or (c) can be connected to at least one reflective element, preferably at least one mirror glass, and / or at least one camera; (iii) at least one feedback element for determining the position of the first and / or second shaft, in particular for determining the angle of rotation of the first and / or second shaft, preferably relative to a first and / or second reference position and / or a reference angle; (iv) at least one electronic element for controlling the adjustment function of the first and / or second shaft and / or for providing additional functionality, preferably Local Interconnect Network (LIN) functionality; (v) at least one housing, preferably at least one of which: the actuator element, the first shaft, the second shaft, the frame element, the carrier plate, the feedback element and / or the electronic element is at least partially arranged within the housing; and / or (vi) at least one base element, wherein the first shaft is preferably also in operative connection with the base element. In another embodiment, the actuator element is at least partially arranged between on the one hand the carrier plate and on the other hand at least areas of the frame element and / or at least areas of the housing.

In einer weiteren Ausführungsform sind das Aktuatorelement und die zweite Welle relativ zueinander fixiert, wenn das Aktuatorelement in Bezug auf die erste Welle betätigt wird und/oder das Aktuatorelement und die erste Welle relativ zueinander fixiert, wenn das Aktuatorelement in Bezug auf die zweite Welle betätigt wird.In a further embodiment, the actuator element and the second shaft are fixed relative to one another when the actuator element is actuated with respect to the first shaft and / or the actuator element and the first shaft are fixed relative to one another when the Actuator element is operated with respect to the second shaft.

In einer Ausführungsform dreht sich (i) die Trägerplatte und/oder die zweite Welle relativ zur ersten Welle, wenn das Aktuatorelement in Bezug auf die erste Welle betätigt wird und/oder (ii) das Rahmenelement, das Basiselement und/oder die erste Welle dreht sich relativ zur zweiten Welle, wenn das Aktuatorelement in Bezug auf die zweite Welle betätigt wird.In one embodiment, (i) the carrier plate and / or the second shaft rotates relative to the first shaft when the actuator element is actuated with respect to the first shaft and / or (ii) the frame element, the base element and / or the first shaft rotates relative to the second shaft when the actuator element is actuated with respect to the second shaft.

In einer anderen Ausführungsform umfasst das Rahmenelement und/oder das Basiselement mindestens ein erstes Verbindungsmittel, das insbesondere geeignet ist, mit mindestens einem entsprechenden ersten Verbindungselement der ersten Welle zusammenzuwirken.In another embodiment, the frame element and / or the base element comprises at least one first connecting means which is particularly suitable for interacting with at least one corresponding first connecting element of the first shaft.

In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Trägerplatte mindestens ein zweites Verbindungsmittel, das speziell dazu geeignet ist, mit mindestens einem entsprechenden zweiten Verbindungselement der zweiten Welle zusammenzuwirken.In a further embodiment, the carrier plate comprises at least one second connection means which is especially suitable for interacting with at least one corresponding second connection element of the second shaft.

In einer Ausführungsform umfasst die erste Welle mindestens ein erstes Verbindungselement, insbesondere an mindestens einem ersten Ende der ersten Welle und/oder an mindestens einem zweiten Ende der ersten Welle, vorzugsweise gegenüber dem ersten Ende der ersten Welle, wobei insbesondere das erste Verbindungselement so ausgebildet ist, dass es mit einem entsprechenden passenden ersten Verbindungsmittel des Rahmenelements zusammenwirkt.In one embodiment, the first shaft comprises at least one first connecting element, in particular on at least one first end of the first shaft and / or on at least one second end of the first shaft, preferably opposite the first end of the first shaft, the first connecting element in particular being designed in this way that it cooperates with a corresponding matching first connecting means of the frame element.

In einer anderen Ausführungsform umfasst die zweite Welle mindestens ein zweites Verbindungselement, insbesondere an mindestens einem ersten Ende der zweiten Welle und/oder an mindestens einem zweiten Ende der zweiten Welle, vorzugsweise gegenüber dem ersten Ende der zweiten Welle, wobei insbesondere das zweite Verbindungselement so ausgelegt ist, dass es mit einem entsprechenden passenden zweiten Verbindungsmittel der Trägerplatte zusammenwirkt.In another embodiment, the second shaft comprises at least one second connecting element, in particular on at least one first end of the second shaft and / or on at least one second end of the second shaft, preferably opposite the first end of the second shaft, wherein in particular the second connecting element is so designed is that it cooperates with a corresponding matching second connecting means of the carrier plate.

In einer weiteren Ausführungsform kann die erste Welle zumindest in einem ersten Winkelbereich um mindestens eine erste Achse, insbesondere eine vertikale Achse, und/oder die zweite Welle zumindest in einem zweiten Winkelbereich um mindestens eine zweite Achse, insbesondere eine horizontale Achse, gedreht werden, wobei vorzugsweise der erste und/oder zweite Winkelbereich bis zu 100 Grad, bis zu 90 Grad, bis zu 70 Grad, bis zu 45 Grad, bis zu 30 Grad, bis zu 15 Grad, bis zu 5 Grad umfasst.In a further embodiment, the first shaft can be rotated at least in a first angular range around at least a first axis, in particular a vertical axis, and / or the second shaft at least in a second angular range around at least a second axis, in particular a horizontal axis, wherein preferably the first and / or second angular range comprises up to 100 degrees, up to 90 degrees, up to 70 degrees, up to 45 degrees, up to 30 degrees, up to 15 degrees, up to 5 degrees.

In einer anderen Ausführungsform (i) ist/sind die erste Welle und/oder die zweite Welle als Achsen ausgebildet und/oder ist/sind rein rotatorisch, (ii) die erste Welle und die zweite Welle haben einen einzigen Rotationspunkt und/oder (iii) die erste Welle und/oder die zweite Welle hat/haben jeweils mindestens einen, vorzugsweise mindestens zwei Bereiche für den Eingriff mindestens eines Antriebsmechanismus, mindestens eine Kupplung und/oder mindestens einen Sensor, wie z.B. mindestens einen Rotationserkennungssensor und/oder mindestens einen Positionssensor.In another embodiment (i) the first shaft and / or the second shaft is / are designed as axes and / or is / are purely rotary, (ii) the first shaft and the second shaft have a single point of rotation and / or (iii ) the first shaft and / or the second shaft has / have each at least one, preferably at least two areas for the engagement of at least one drive mechanism, at least one clutch and / or at least one sensor, such as at least one rotation detection sensor and / or at least one position sensor.

In einer Ausführung sind die erste Welle und die zweite Welle so angeordnet, dass ihre Achsen in einem Winkel von oder etwa 90 Grad zueinander ausgerichtet sind und/oder die erste Achse und die zweite Achse sich in mindestens einem Punkt kreuzen und/oder ein gemeinsames Rotationszentrum haben.In one embodiment, the first shaft and the second shaft are arranged such that their axes are aligned at an angle of or approximately 90 degrees to one another and / or the first axis and the second axis intersect at at least one point and / or a common center of rotation to have.

In einer weiteren Ausführungsform sind zumindest Abschnitte der ersten Welle bzw. der zweiten Welle wesentlich in einer gemeinsamen Ebene angeordnet.In a further embodiment, at least sections of the first shaft and the second shaft are arranged essentially in a common plane.

In einer Ausführungsform erstreckt sich die erste Welle entlang der ersten Achse und/oder die erste Welle dreht sich um die erste Achse, wenn die Aktuatorelemente in Bezug auf die erste Welle betätigt werden.In one embodiment, the first shaft extends along the first axis and / or the first shaft rotates about the first axis when the actuator elements are actuated with respect to the first shaft.

In einer anderen Ausführungsform erstreckt sich die zweite Welle entlang der zweiten Achse und/oder die zweite Welle dreht sich um die zweite Achse, wenn die Aktuatorelemente in Bezug auf die zweite Welle betätigt werden.In another embodiment, the second shaft extends along the second axis and / or the second shaft rotates about the second axis when the actuator elements are actuated with respect to the second shaft.

In einer weiteren Ausführungsform ist die erste Welle eine horizontale Verstellwelle zum Verstellen und/oder Drehen der Trägerplatte um mindestens eine vertikale Achse und/oder um die erste Achse.In a further embodiment, the first shaft is a horizontal adjusting shaft for adjusting and / or rotating the carrier plate about at least one vertical axis and / or about the first axis.

In der einen Ausführung ist die zweite Welle eine vertikale Verstellwelle zum Verstellen und/oder Drehen der Trägerplatte um mindestens eine horizontale Achse und/oder um die zweite Achse.In one embodiment, the second shaft is a vertical adjusting shaft for adjusting and / or rotating the carrier plate about at least one horizontal axis and / or about the second axis.

In einer anderen Ausführungsform ist die erste Welle drehbar, fest, direkt und/oder indirekt mit dem Rahmenelement und/oder dem Basiselement verbunden und/oder verbindbar.In another embodiment, the first shaft is rotatable, fixed, connected and / or connectable directly and / or indirectly to the frame element and / or the base element.

In einer weiteren Ausführungsform ist die zweite Welle drehbar, fest, direkt und/oder indirekt mit der Trägerplatte verbunden und/oder verbindbar.In a further embodiment, the second shaft is rotatably, firmly, directly and / or indirectly connected and / or connectable to the carrier plate.

In einer Ausführung umfasst die erste Welle eine erste Einbuchtung und/oder die zweite Welle eine zweite Einbuchtung.In one embodiment, the first shaft comprises a first indentation and / or the second shaft comprises a second indentation.

In einer anderen Ausführungsform (i) sind die erste und die zweite Einbuchtung so gestaltet, dass sie miteinander zusammenwirken, (ii) die erste Welle und die zweite Welle greifen zumindest bereichsweise, insbesondere im Bereich der jeweiligen ersten und zweiten Einbuchtung, ineinander, (iii) die erste Einbuchtung stellt zumindest bereichsweise mindestens ein erstes Anschlagelement, vorzugsweise in Form mindestens einer Kante der ersten Einbuchtung, zur Verfügung und/oder stellt dieses dar, das mit der zweiten Einbuchtung, zur Begrenzung des Winkelbereichs der ersten Welle bezüglich einer ersten ersten Drehrichtung um die erste Achse zusammenwirken kann und/oder zumindest bereichsweise mindestens ein zweites erstes Anschlagelement, vorzugsweise in Form mindestens einer Kante der ersten Einbuchtung und/oder das mit der zweiten Einbuchtung, zur Begrenzung des Winkelbereichs der ersten Welle bezüglich einer zweiten ersten Drehrichtung, insbesondere entgegengesetzt zur ersten ersten Drehrichtung, um die erste Achse, zusammenwirken kann und/oder (iv) die zweite Einbuchtung stellt zumindest bereichsweise mindestens ein erstes zweites Anschlagelement, vorzugsweise in Form mindestens einer Kante der zweiten Einbuchtung, zur Verfügung und/oder stellt dieses dar, und/oder das mit der ersten Einbuchtung, zur Begrenzung des Winkelbereiches der zweiten Welle bezüglich einer ersten zweiten Drehrichtung um die zweite Achse zusammenwirken kann und/oder zumindest bereichsweise mindestens ein zweites zweites Anschlagelement, vorzugsweise in Form mindestens einer Kante der zweiten Einbuchtung und/oder das mit der ersten Einbuchtung, zur Begrenzung des Winkelbereiches der zweiten Welle bezüglich einer zweiten, insbesondere zur ersten zweiten Drehrichtung entgegengesetzten zweiten Drehrichtung um die zweite Achse, zusammenwirken kann.In another embodiment, (i) the first and the second indentation are designed so that they interact with one another, (ii) the first shaft and the second shaft interlock at least in some areas, in particular in the area of the respective first and second indentation, (iii ) the first indentation provides at least one first stop element, preferably in the form of at least one edge of the first indentation, at least in some areas and / or represents this can interact with the second indentation to limit the angular range of the first shaft with respect to a first first direction of rotation about the first axis and / or at least in some areas at least one second first stop element, preferably in the form of at least one edge of the first indentation and / or that with the second Indentation, to limit the angular range of the first shaft with respect to a second first direction of rotation, in particular opposite to the first first direction of rotation, around the first axis, can interact and / or (iv) the second indentation provides at least one first second stop element, preferably in the form, at least in regions at least one edge of the second indentation, available and / or represents this, and / or which can interact with the first indentation to limit the angular range of the second shaft with respect to a first second direction of rotation about the second axis and / or at least in some areas second second stop element, preferably in the form of at least one edge of the second indentation and / or which can interact with the first indentation to limit the angular range of the second shaft with respect to a second, in particular the second direction of rotation opposite to the second direction of rotation about the second axis.

In einer weiteren Ausführung sind die erste Welle und die zweite Welle, insbesondere der Bereich der ersten und/oder zweiten Einbuchtung, so gestaltet, dass die erste Welle und die zweite Welle einander nicht berühren, während mindestens eine der Welle rotiert und/oder durch das Aktuatorelement betätigt wird.In a further embodiment, the first shaft and the second shaft, in particular the area of the first and / or second indentation, are designed so that the first shaft and the second shaft do not touch each other while at least one of the shaft is rotating and / or through the Actuator element is operated.

In einer Ausführungsform umfasst das Aktuatorelement mindestens einen Antriebsmechanismus.In one embodiment, the actuator element comprises at least one drive mechanism.

In einer anderen Ausführungsform umfasst der Antriebsmechanismus mindestens zwei Elektromotoren, insbesondere Gleichstrom-Elektromotoren, wobei vorzugsweise die erste bzw. die zweite Welle mit mindestens einem der Elektromotoren und insbesondere die erste Welle und/oder die zweite Welle mit dem/den jeweiligen Elektromotor(en) über einen Antriebsstrang gekoppelt ist, der vorzugsweise sowohl die Geschwindigkeit reduziert als auch das Drehmoment am Ausgang relativ zu dem/den jeweiligen Elektromotor(en) erhöht.In another embodiment, the drive mechanism comprises at least two electric motors, in particular direct current electric motors, wherein preferably the first or the second shaft with at least one of the electric motors and in particular the first shaft and / or the second shaft with the respective electric motor (s) is coupled via a drive train, which preferably both reduces the speed and increases the torque at the output relative to the respective electric motor (s).

In einer weiteren Ausführungsform ist der Antriebsstrang (i) nicht rückwärts antreibend ist, (ii) hat keine wählbare Auskupplung und/oder (iii) enthält ein Gleitelement, insbesondere in Serie mit mindestens einem Getriebe, insbesondere mindestens einem Schneckenrad.In a further embodiment, the drive train (i) does not drive backwards, (ii) has no selectable disengagement and / or (iii) contains a sliding element, in particular in series with at least one gear, in particular at least one worm wheel.

In einer Ausführung umfasst der Antriebsmechanismus mindestens zwei SMA-Motoren (Shape-Memory-Legierung), wobei vorzugsweise die erste Welle und/oder die zweite Welle direkt und/oder indirekt mit mindestens einem der SMA-Motoren im Eingriff ist/sind.In one embodiment, the drive mechanism comprises at least two SMA motors (shape memory alloy), the first shaft and / or the second shaft preferably engaging directly and / or indirectly with at least one of the SMA motors.

In einer weiteren Ausführungsform besteht der SMA-Motor aus mindestens einem SMA-Draht, mindestens einem Auskupplungs- und/oder mindestens einem Reibungselement, wobei das Reibungselement vorzugsweise parallel geschaltet ist.In a further embodiment, the SMA motor consists of at least one SMA wire, at least one decoupling element and / or at least one friction element, the friction element preferably being connected in parallel.

In einer anderen Ausführungsform, dass der Antriebsmechanismus mindestens zwei endliche Torsionsantriebe umfasst, wobei vorzugsweise die erste Welle und/oder die zweite Welle jeweils mit mindestens einem Paar endlicher Torsionsantriebe wirkgekoppelt ist/sind.In another embodiment, that the drive mechanism comprises at least two finite torsion drives, wherein the first shaft and / or the second shaft is / are each operatively coupled to at least one pair of finite torsion drives.

In einer weiteren Ausführungsform umfasst der endliche Torsionsantrieb mindestens ein aktives Element, vorzugsweise mindestens einen SMA-Draht, noch bevorzugter mindestens einen SMA-Draht in schraubenförmiger Anordnung und/oder gewickelt über die Außenseite mindestens einer halbflexiblen helikale Form [welche halbflexible helikale Form?], die auf einem Substratelement in einer solchen Geometrie angebracht ist, dass eine Netto-Torsionsreaktion erzeugt wird, wenn dem aktiven Element ein elektrischer Input zugeführt wird.In a further embodiment, the finite torsional drive comprises at least one active element, preferably at least one SMA wire, more preferably at least one SMA wire in a helical arrangement and / or wound over the outside of at least one semi-flexible helical shape [which semi-flexible helical shape?], which is mounted on a substrate element in such a geometry that a net torsional reaction is generated when an electrical input is applied to the active element.

In einer Ausführung umfasst der Antriebsmechanismus mindestens einen piezoelektrischen Aktor, wobei vorzugsweise die erste Welle und/oder die zweite Welle jeweils mit dem mindestens einen piezoelektrischen Aktuator gekoppelt ist/sind, vorzugsweise mit mindestens einem Satz von piezoelektrischen Aktuatoren, der zwei oder mehr piezoelektrische Aktuatoren umfasst.In one embodiment, the drive mechanism comprises at least one piezoelectric actuator, wherein the first shaft and / or the second shaft is / are each coupled to the at least one piezoelectric actuator, preferably to at least one set of piezoelectric actuators that includes two or more piezoelectric actuators .

In einer anderen Ausführungsform umfasst der Antriebsmechanismus mindestens ein intelligentes Material, mindestens einen Kraftgenerator, mindestens ein Getriebe, mindestens eine selektive Auskupplung und/oder mindestens ein Reibungselement.In another embodiment, the drive mechanism comprises at least one intelligent material, at least one force generator, at least one gear, at least one selective disengagement and / or at least one friction element.

In einer weiteren Ausführungsform umfasst der Antriebsmechanismus mindestens einen Ausrastmechanismus zur Ermöglichung einer manuellen Verstellung der Spiegelausrichtung ohne Konflikt mit dem Antriebsmechanismus, wobei insbesondere die Ausrastung durch Wahl oder durch eine angewandte Kraft, vorzugsweise durch eine einen Kraftgrenzwert für die manuelle Verstellung übersteigende Kraft, insbesondere mittels mindestens einer vorgegebenen Reibungskupplung, die vorzugsweise in Reihe oder parallel zum Antriebsmechanismus liegt, erfolgen kann.In a further embodiment, the drive mechanism comprises at least one disengagement mechanism to enable manual adjustment of the mirror alignment without conflicting with the drive mechanism, in particular disengagement by choice or by an applied force, preferably by a force exceeding a force limit value for manual adjustment, in particular by means of at least a predetermined friction clutch, which is preferably in series or parallel to the drive mechanism, can take place.

In einer anderen Ausführungsform ermöglicht die auf eine der Wellen ausgeübte manuelle Verstellkraft, die eine Reibungskraft zwischen einem Kupplungszahnrad und einer Kippwelle (die bei Verwendung des Aktuatorsystems in einer Rückblickvorrichtung mit einer Spiegelplatte verbunden sein könnte) übersteigt, die Drehung der Kippwellen, während das Kupplungszahnrad stillsteht, so dass ein Benutzer jede gewünschte Einstellung des Aktuatorsystems vornehmen kann. Die Reibung zwischen dem Kupplungszahnrad und den Kippwellen ist ausreichend, um eine Drehung der Kippwellen bei der Standardnutzung zu verhindern. Die Standardnutzung kann u.a. Fahrbahnschall-Vibrationen und das Zuschlagen von Türen umfassen, ist aber nicht darauf beschränkt. Sobald die gewünschte Position erreicht ist, wird die manuelle Verstellkraft aufgehoben. Die Kippwellen werden dann wieder durch die Reibung zwischen dem Kupplungszahnrad und den Kippwellen gehalten, bis ein elektrischer Antrieb oder eine weitere manuelle Verstellkraft aufgebracht wird.In another embodiment, the manual adjustment force exerted on one of the shafts which exceeds a frictional force between a clutch gear and a tilt shaft (which could be connected to a mirror plate when using the actuator system in a rearview device) allows the tilt shafts to rotate while the clutch gear is stationary so that a user can make any desired setting of the actuator system. The friction between the clutch gear and the tilt shafts is sufficient to prevent rotation of the tilt shafts in standard use. Standard usage can include, but is not limited to, road noise vibrations and the slamming of doors. As soon as the desired position is reached, the manual adjustment force is canceled. The tilt shafts are then held again by the friction between the clutch gear and the tilt shafts until an electric drive or another manual adjustment force is applied.

Die Erfindung löst das Problem nach einem zweiten Aspekt durch eine Rückblickvorrichtung, die mindestens ein Aktuatorsystem des ersten Aspekts der Erfindung umfasst.The invention solves the problem according to a second aspect by a rearview device which comprises at least one actuator system of the first aspect of the invention.

Die Erfindung löst das Problem nach einem dritten Aspekt durch ein Fahrzeug, das mindestens eine Rückblickvorrichtung des zweiten Aspekts der Erfindung und/oder mindestens ein Aktuatorsystem des ersten Aspekts der Erfindung umfasst.The invention solves the problem according to a third aspect by a vehicle which comprises at least one rearview device of the second aspect of the invention and / or at least one actuator system of the first aspect of the invention.

So hat sich überraschend herausgestellt, dass durch die Bereitstellung von zwei Wellen, einer ersten Welle und einer zweiten Welle, die unabhängig voneinander durch ein Aktuatorelement betätigt werden können, um eine Relativdrehung gegenüber der jeweils anderen Welle und dem Aktuatorelement durchzuführen, ein für die zweiachsige Verstellung eines Spiegelglases geeignetes Aktuatorsystem bereitgestellt werden kann, das weniger Funktionsteile verwendet und somit eine Reduzierung von Gewicht, Größe und insbesondere Kosten für Montage und Wartung ermöglicht und zudem eine erhöhte Ausfallsicherheit aufweist.It has surprisingly been found that by providing two shafts, a first shaft and a second shaft, which can be operated independently of one another by an actuator element in order to perform a relative rotation with respect to the respective other shaft and the actuator element, one for the two-axis adjustment a mirror glass suitable actuator system can be provided that uses fewer functional parts and thus enables a reduction in weight, size and, in particular, costs for assembly and maintenance and also has an increased reliability.

Es hat sich insbesondere herausgestellt, dass durch die Bereitstellung der beiden unabhängig voneinander funktionierenden Verstellwellen die Bewegung einer Welle oder der zugehörigen Verbindungen keine Auswirkung auf die Bewegung der anderen Welle oder der zugehörigen Verbindungen hat. Dies ermöglicht eine präzise und dennoch einfache und damit robuste Steuerung der Ausrichtung des zu orientierenden Elements, wie z.B. einer Trägerplatte, insbesondere mit einem reflektierenden Element wie z.B. einem Spiegelglas, da keine Quereinflüsse von einer Welle auf die jeweils andere Welle berücksichtigt werden müssen. Im Falle eines Glasaktuators mit einer ersten Welle, insbesondere einer horizontalen Verstellwelle, und einer zweiten Welle, insbesondere einer vertikalen Verstellwelle, kann das Aktuatorelement als Zwischenglied zwischen einem Rahmenelement (das als Referenzkörper angesehen werden kann) und einer Trägerplatte, die die bewegliche Fläche umfassen und/oder darstellen kann, positioniert werden. Dies ermöglicht eine kompakte Anordnung der Teile. In dieser Position kann das Aktuatorelement je nach betätigter Welle die Trägerplatte relativ zu sich selbst oder das Aktuatorelement selbst und die Trägerplatte relativ zum Gehäuserahmen bewegen. Somit sind sowohl die vertikale als auch die horizontale Einstellung völlig unabhängig voneinander.In particular, it has been found that the provision of the two independently functioning adjusting shafts means that the movement of a shaft or the associated connections has no effect on the movement of the other shaft or the associated connections. This enables a precise, yet simple and therefore robust control of the alignment of the element to be oriented, e.g. a carrier plate, in particular with a reflective element such as e.g. a mirror glass, since no cross influences from one wave on the other wave have to be taken into account. In the case of a glass actuator with a first shaft, in particular a horizontal adjusting shaft, and a second shaft, in particular a vertical adjusting shaft, the actuator element can be used as an intermediate member between a frame element (which can be viewed as a reference body) and a carrier plate which encompass the movable surface and / or represent can be positioned. This enables a compact arrangement of the parts. In this position, the actuator element can move the carrier plate relative to itself or the actuator element itself and the carrier plate relative to the housing frame, depending on the actuated shaft. Thus, both the vertical and the horizontal setting are completely independent of each other.

Die Verbindung des Aktuatorelementes sowohl mit dem Rahmenelement als auch mit der Trägerplatte kann überraschenderweise durch operative Verbindungen über die jeweilige erste und zweite Welle erfolgen. In dieser Hinsicht hat sich herausgestellt, dass die Verbindung der ersten und zweiten Welle mit dem Rahmenelement bzw. der Trägerplatte auf mechanische Schnittstellen zurückgreifen kann, bei denen die meisten Materialien und Merkmale mit dem Gehäuserahmen bzw. der Trägerplatte verbunden sind. Dadurch wird die Standard-Aktuatorvorrichtung so klein wie möglich gehalten und eine größtmögliche Designflexibilität des Rahmenelements und der Trägerplatte ermöglicht; dies ermöglicht eine größere Variation und Vereinfachung der Strukturen derselben, mit einem Potenzial für noch weitere Gewichtseinsparungen.The connection of the actuator element both with the frame element and with the carrier plate can surprisingly be made by operative connections via the respective first and second shaft. In this regard, it has been found that the connection of the first and second shaft to the frame element or the carrier plate can use mechanical interfaces in which most of the materials and features are connected to the housing frame or the carrier plate. As a result, the standard actuator device is kept as small as possible and the greatest possible design flexibility of the frame element and the carrier plate is made possible; this allows for greater variation and simplification of the structures thereof, with the potential for even further weight savings.

Es hat sich herausgestellt, dass das vorgeschlagene Aktuatorsystem eine Minimierung der aufgebrachten Lasten auf sehr komfortable und einfache Weise ermöglicht. Dazu kann die erste, vorzugsweise um eine erste Welle, insbesondere eine vertikale Achse, rotierende Achse vorteilhaft mit dem Rahmenelement verbunden werden und die zweite, vorzugsweise um eine zweite Welle, insbesondere eine horizontale Achse, rotierende Achse vorteilhaft mit der Trägerplattee verbunden werden. Auf diese Weise wird die Bewegung, die am stärksten von der Schwerkraft beeinflusst wird und daher typischerweise den größten spezifischen Widerstand erfährt, die geringere Last bewegen. Auch wenn die umgekehrte Anordnung gültig ist, sollten die geometrischen Zwänge einen Nutzen davon implizieren.It has been found that the proposed actuator system enables the loads applied to be minimized in a very convenient and simple manner. For this purpose, the first axis, preferably rotating around a first shaft, in particular a vertical axis, can advantageously be connected to the frame element and the second axis, preferably rotating around a second shaft, in particular a horizontal axis, can advantageously be connected to the carrier plate. In this way, the motion that is most affected by gravity and therefore typically experiences the greatest resistivity will move the lesser load. Even if the reverse arrangement is valid, the geometric constraints should imply a benefit from it.

Für eine besonders einfache und platzsparende Konstruktion kann ein Paar ähnlicher - oder noch bevorzugter ein Paar identischer - erster und zweiter Wellen (d.h. Dreh- und/oder Verstellwellen), die mit ihren Achsen in einem Winkel von oder etwa 90 Grad zueinander angeordnet sind, mit geringem oder keinem Versatz vorgesehen werden. Mit diesem Aufbau ist es zudem vorzugsweise möglich, dass sich die erste und zweite Welle zu einem einzigen Rotationspunkt kreuzen, der sich zur Spiegelmanipulation innerhalb eines minimal versetzten Falles eignet. Es wird auch angemerkt, dass das Aktuatorsystem es ermöglicht, dass die erste und/oder zweite Welle rein rotatorisch ist. Dies wiederum ermöglicht den Einsatz von sehr kosteneffizienten Wellen, wie z.B. Achsen. Insbesondere bei identischen Wellen für die erste und zweite Welle ist es sehr kosteneffizient.For a particularly simple and space-saving construction, a pair of similar - or more preferably a pair of identical - first and second shafts (ie rotating and / or adjusting shafts), which are arranged with their axes at an angle of or about 90 degrees to one another, with little or no offset can be provided. With this structure, it is also preferably possible for the first and second shaft to intersect at a single point of rotation, which is used for mirror manipulation within a minimally offset case. It is also noted that the actuator system enables the first and / or second shaft to be purely rotational. This in turn enables the use of very cost-efficient shafts such as axles. It is very cost-effective, especially if the shafts for the first and second shaft are identical.

Es hat sich insbesondere herausgestellt, dass durch einen geeigneten Antriebsmechanismus, insbesondere mit einem Kraftgenerator in Form eines Motors o.ä., und ferner mit optionalen Getrieben, selektiven Auskupplungen und/oder Reibungselementen ein hochgradig ausfallsicheres Aktuatorsystem bereitgestellt werden kann. Insbesondere kann der Antriebsmechanismus aus SMART-Materialien bestehen.It has been found in particular that a highly fail-safe actuator system can be provided by a suitable drive mechanism, in particular with a force generator in the form of a motor or the like, and also with optional gears, selective disengagements and / or friction elements. In particular, the drive mechanism can consist of SMART materials.

Es hat sich herausgestellt, dass Auskupplungen eine manuelle Einstellung der Spiegelorientierung ohne Konflikt mit einem möglichen Antriebsmechanismus ermöglichen, wobei diese Auskupplungen beispielsweise durch Auswahl oder durch angewandte Kraft erfolgen können. Bei jeder Interpretation hat sich ferner herausgestellt, dass die Bereitstellung eines Kraftgrenzwerts für die Handverstellung am besten mit einer voreingestellten Reibungskupplung, entweder in Reihe oder parallel zu den Antriebselementen, vorteilhaft erreicht werden kann. Neben dem Anwendungszweck der manuellen Verstellung gelten die beschriebenen Aspekte auch für Fälle, in denen andere äußere Kräfte auf die Rückfahrteinrichtung, insbesondere auf die Trägerplatte oder andere Komponenten des Systems, z.B. durch unbeabsichtigtes Auftreffen auf einen anderen Gegenstand, einwirken.It has been found that disengagements enable the mirror orientation to be set manually without conflicting with a possible drive mechanism, with these disengagements being able to take place, for example, by selection or by applied force. With each interpretation it has also been found that the provision of a force limit value for the manual adjustment can best be achieved with a pre-set friction clutch, either in series or in parallel with the drive elements. In addition to the purpose of manual adjustment, the aspects described also apply to cases in which other external forces act on the return device, in particular on the carrier plate or other components of the system, e.g. by accidentally hitting another object.

Eigentlich ist das vorgeschlagene System aufgrund des hier offengelegten allgemeinen Konzepts nicht auf eine bestimmte Art von Antriebsmechanismus beschränkt. In der Tat können zahlreiche verschiedene Antriebsmechanismen allein und/oder in Kombination berücksichtigt werden, um die erste und/oder zweite Welle zu betätigen.In fact, due to the general concept disclosed herein, the proposed system is not limited to any particular type of drive mechanism. Indeed, numerous different drive mechanisms alone and / or in combination can be considered to actuate the first and / or second shaft.

Es hat sich auch herausgestellt, dass das Aktuatorsystem weiterhin aus einem Gehäuse bestehen kann, in dem insbesondere die Teile des Systems angeordnet werden können. Dies ermöglicht es, ein kompaktes und vor allem sicheres System zu konzipieren. Auf diese Weise können die erste und zweite Welle zumindest teilweise vorteilhaft im Gehäuse angeordnet werden, so dass sie in der Orientierung gehalten und gegebenenfalls gleichzeitig an den Antriebsmechanismus gekoppelt werden, der vorzugsweise ebenfalls im Gehäuse angeordnet ist. Wie bereits erwähnt, erlaubt das vorgeschlagene System, dass die Wellen rein rotatorisch sind, so dass einfache Achsen gebildet werden können, wo es erforderlich ist, um durch das Gehäuse hindurchzugehen. So kann mit eng anliegenden Schnittstellen und der Zugabe von Dichtungskomponenten und/oder -mitteln das Eindringen der meisten umweltbedingte Verunreinigungen verhindert werden. Darüber hinaus kann die gesamte Aktuatorvorrichtung durch die Bereitstellung eines geeigneten elektrischen Steckverbinders und eine allgemein gute Konstruktion des Gehäuses mit einer ausreichenden IP-Einstufung versehen werden, bei der eine Abdichtung vorgenommen wird.It has also been found that the actuator system can furthermore consist of a housing in which in particular the parts of the system can be arranged. This makes it possible to design a compact and, above all, safe system. In this way, the first and second shafts can be advantageously arranged at least partially in the housing, so that they are held in the orientation and, if necessary, are simultaneously coupled to the drive mechanism, which is preferably also arranged in the housing. As already mentioned, the proposed system allows the shafts to be purely rotational, so that simple axes can be formed where necessary to pass through the housing. With close-fitting interfaces and the addition of sealing components and / or means, the penetration of most environmentally-related contaminants can be prevented. In addition, by providing a suitable electrical connector and a generally good construction of the housing, the entire actuator device can be provided with a sufficient IP rating in which a seal is made.

Das Gehäuse kann außerdem alle Rückkopplungselemente zur Bestimmung der Position der ersten und zweiten Welle und alle elektronischen Elemente zur Steuerung der Verstellfunktion, insbesondere die Verstellung der Trägerplatte und/oder des Spiegelglases, enthalten. Es ist optional möglich, zusätzliche Steuerfunktionen in das System und/oder das Gehäuse zu integrieren; zum Beispiel die Funktionalität des Local Interconnect Network (LIN).The housing can also contain all feedback elements for determining the position of the first and second shaft and all electronic elements for controlling the adjustment function, in particular the adjustment of the carrier plate and / or the mirror glass. It is optionally possible to integrate additional control functions into the system and / or the housing; for example the functionality of the Local Interconnect Network (LIN).

Darüber hinaus hat sich überraschend herausgestellt, dass das Aktuatorsystem auch geeignet ist, alternativ oder zusätzlich zur Funktionalität der zweiachsigen Verstellung einer Trägerplatte einen Spiegelklappmechanismus bereitzustellen. Dabei wird der komplette Spiegelkopf (bestehend z.B. aus dem Gehäuse und weiteren Teilen) um die erste Achse relativ zu einem Basiselement gedreht, anstatt die Trägerplatte und/oder das Spiegelglas zumindest relativ zum Rahmenelement und/oder zum Gehäuse zu drehen. Mit anderen Worten, ein weiterer Aspekt der Erfindung schlägt vor, die erste Welle an die Powerfold-Funktion zu koppeln, insbesondere zur Drehung des Spiegelkopfes um mindestens eine vertikale Achse.In addition, it has surprisingly been found that the actuator system is also suitable for providing a mirror folding mechanism as an alternative or in addition to the functionality of the two-axis adjustment of a carrier plate. The complete mirror head (consisting e.g. of the housing and other parts) is rotated around the first axis relative to a base element instead of rotating the carrier plate and / or the mirror glass at least relative to the frame element and / or the housing. In other words, a further aspect of the invention proposes to couple the first shaft to the power fold function, in particular for rotating the mirror head about at least one vertical axis.

In diesem Fall ist es vorteilhaft, die erste Welle (und/oder ihre Schnittstelle) mit dem Basiselement operativ und/oder fest zu verbinden; ferner könnte man dann das Rahmenelement und/oder das Gehäuse operativ und/oder fest mit dem Aktuatorelement verbinden. Außerdem hätte in diesem Fall der auf die erste Welle bezogene Antriebsmechanismus einen größeren Drehweg, der zusätzlich noch ein Rückkopplungssystem zumindest für den Funktionsbereich des Glases und mindestens eine Grundstellung beinhalten könnte. Ferner wäre es optional erforderlich, die Abkopplung des Abtriebs vom Antrieb über den fahrbaren Bereich hinaus in Vorwärtsdrehrichtung zuzulassen und/oder den Umfang des fahrbaren Bereichs zu vergrößern, um auch diese Bewegungen einzubeziehen. Es kann optional weiterhin möglich sein, eine Rastfunktion in der ersten Achse (oder entlang mindestens einer vertikalen Achse) zur Unterstützung der manuellen Positionierung einzubauen, wobei auch ein Vorteil für die Positionsstabilität erreicht werden kann.In this case it is advantageous to operatively and / or firmly connect the first shaft (and / or its interface) to the base element; Furthermore, the frame element and / or the housing could then be operatively and / or firmly connected to the actuator element. In addition, in this case the drive mechanism related to the first shaft would have a larger rotary path, which could additionally contain a feedback system at least for the functional area of the lens and at least one basic position. Furthermore, it would optionally be necessary to allow the output to be decoupled from the drive beyond the drivable area in the forward direction of rotation and / or to enlarge the circumference of the drivable area in order to include these movements. It can optionally also be possible to incorporate a latching function in the first axis (or along at least one vertical axis) to support manual positioning, an advantage for positional stability can also be achieved.

Das vorgeschlagene Aktuatorsystem eignet sich daher für eine Doppelglasverstellung mit der Möglichkeit, den kompletten Spiegelkopf zusätzlich und/oder alternativ um eine vertikale Achse zu drehen. Mit anderen Worten: Das vorgeschlagene Aktuatorsystem eignet sich für die zweiachsige Einstellung auf eine optische Oberfläche und auch für die Bereitstellung eines Faltmechanismus. Deren prinzipielle Ausgestaltung ist der nach hinten gerichtete Außenspiegel eines Fahrzeugs. Besonders diese Anwendung erfordert, dass die Orientierung der Oberfläche relativ zu einem nominalen Zentrum in alle Richtungen und bis zu einem maximalen Ausmaß bewegt werden muss; z.B. nicht mehr als 15 Grad in beide Richtungen. In diesem Beispiel ist es erforderlich, dass die Oberfläche, einmal in der gewünschten Ausrichtung, diese Ausrichtung gegen kleine Lasten und Vibrationen beibehalten muss, unabhängig von der Kraftzufuhr zum System. Weiterhin wird in diesem Beispiel gefordert, dass die Oberfläche durch externe Mittel beweglich sein muss, vorausgesetzt, dass ein Kraftgrenzwert überwunden wird, woraufhin die Oberfläche (und das Aktuatorsystem) durch diese Kraft vernünftig steuerbar sein sollte, um eine neue Ausrichtung zu erreichen, die im Rahmen der Ergonomie und Spezifikation genau ist.The proposed actuator system is therefore suitable for double glass adjustment with the option of adding the complete mirror head and / or alternatively to rotate about a vertical axis. In other words: the proposed actuator system is suitable for two-axis adjustment on an optical surface and also for providing a folding mechanism. Their basic design is the rearward-facing exterior mirror of a vehicle. This application in particular requires that the orientation of the surface be moved relative to a nominal center in all directions and to a maximum extent; eg no more than 15 degrees in both directions. In this example it is required that the surface, once in the desired orientation, must maintain that orientation against small loads and vibrations, regardless of the force applied to the system. Furthermore, this example requires that the surface must be movable by external means, provided that a force limit is exceeded, whereupon the surface (and the actuator system) should be reasonably controllable by that force in order to achieve a new orientation that is imposed in the The scope of ergonomics and specification is accurate.

Im Zusammenhang mit der Erfindung sind die Begriffe „horizontal“ und „vertikal“ in Bezug auf das am Ort des endgültigen Betriebs installierte Antriebssystem zu verstehen.In connection with the invention, the terms “horizontal” and “vertical” are to be understood in relation to the drive system installed at the site of final operation.

Die folgenden Zeichnungen zeigen Aspekte der Erfindung zum besseren Verständnis der Erfindung in Verbindung mit einigen beispielhaften Abbildungen, wobei

Die , , zeigen schematische Darstellungen eines Aktuatorsystems gemäß einer Ausführungsform des ersten Aspekts der Erfindung;
zeigt eine schematische Darstellung einer ersten und zweiten Welle;
zeigt eine schematische Darstellung eines ersten Antriebsmechanismus; und
zeigt eine schematische Darstellung eines zweiten Antriebsmechanismus;
zeigt eine schematische Darstellung eines Aktuatorsystems nach der vorliegenden Erfindung mit Doppelmotor in Explosionsdarstellung;
zeigt eine schematische Darstellung eines Aktuatorsystems nach der vorliegenden Erfindung mit einem Doppelmotor der ;
zeigt eine schematische Darstellung eines Schneckenrads der Kippwelle, das mit den Kupplungszahnrädern der Wellen des Aktuatorsystems aus den und in Eingriff steht; und
zeigt eine schematische Darstellung eines Konusprofils an Kippwelle und Kupplungszahnrädern des Aktuatorsystems aus den und .

The following drawings show aspects of the invention for a better understanding of the invention in connection with some exemplary figures, wherein

The , , show schematic representations of an actuator system according to an embodiment of the first aspect of the invention;
shows a schematic representation of a first and second shaft;
shows a schematic representation of a first drive mechanism; and
shows a schematic representation of a second drive mechanism;
shows a schematic representation of an actuator system according to the present invention with a twin motor in an exploded view;
FIG. 11 shows a schematic representation of an actuator system according to the present invention with a double motor from FIG ;
shows a schematic representation of a worm wheel of the tilting shaft, which is connected to the coupling gears of the shafts of the actuator system from the and is engaged; and
shows a schematic representation of a conical profile on the tilt shaft and clutch gears of the actuator system from and .

In ist ein Aktuatorsystem 1 entsprechend einer Ausführungsform des ersten Aspekts der Erfindung dargestellt. Das Aktuatorsystem 1 besteht aus einem Aktuatorelement 3, einer ersten Welle 5 und einer zweiten Welle 7. Die erste Welle 5 steht mit dem Aktuatorelement 3 in Wirkverbindung. Die zweite Welle 7 steht ebenfalls mit dem Aktuatorelement 3 in Wirkverbinung.In is an actuator system 1 according to an embodiment of the first aspect of the invention. The actuator system 1 consists of an actuator element 3 , a first wave 5 and a second wave 7th . The first wave 5 stands with the actuator element 3 in operative connection. The second wave 7th also stands with the actuator element 3 in operative connection.

Das Aktuatorsystem 1 besteht ferner aus einem Rahmenelement 9 und einer Trägerplatte 11. Die erste Welle 5 ist fest mit dem Rahmenelement 9 indirekt über das erste Verbindungsmittel 13a verbunden. 13b und die zweite Welle 7 ist fest mit der Trägerplattee 11 indirekt über die zweiten Verbindungsmittel 15a, 15b verbunden.The actuator system 1 also consists of a frame element 9 and a carrier plate 11 . The first wave 5 is fixed to the frame element 9 indirectly via the first connecting means 13a connected. 13b and the second wave 7th is fixed to the carrier plate 11 indirectly via the second connecting means 15a , 15b connected.

Das Rahmenelement 9 in könnte fest mit einem Gehäuse (nicht in verbunden sein, das wiederum auf einem Basiselement (nicht in angeordnet sein könnte.The frame element 9 in could be fixed to a housing (not in connected, which in turn is based on a base element (not in could be arranged.

Das Aktuatorelement 3 kann in Bezug auf die erste Welle 5 und die zweite Welle 7 einzeln angesteuert werden. Das bedeutet, dass das Aktuatorelement 3 über einen Antriebsmechanismus (nicht in dargestellt), der aus dem Aktuatorelement 3 besteht und in Bezug auf die und näher beschrieben wird, die erste Welle 5 betätigen kann, wodurch die erste Welle 5 um eine vertikale Achse Y rotiert. Mit anderen Worten, die erste Welle 5 dreht sich relativ zum Aktuatorelement 3. Ebenso kann das Aktuatorelement 3 die zweite Welle 7 betätigen, so dass die zweite Welle 7 um eine horizontale Achse X rotiert. Oder anders ausgedrückt, die zweite Welle 7 dreht sich relativ zum Aktuatorelement 3.The actuator element 3 can in terms of the first wave 5 and the second wave 7th can be controlled individually. That means that the actuator element 3 via a drive mechanism (not in shown), from the actuator element 3 exists and in relation to the and is described in more detail, the first wave 5 can operate, causing the first wave 5 around a vertical axis Y rotates. In other words, the first wave 5 rotates relative to the actuator element 3 . The actuator element can also 3 the second wave 7th operate so that the second shaft 7th around a horizontal axis X rotates. In other words, the second wave 7th rotates relative to the actuator element 3 .

Innerhalb des Aufbaus, wie in beschrieben, drehen sich das Aktuatorelement 3, die zweite Welle 7 und die Trägerplatte 11 relativ zur ersten Welle 5, wenn das Aktuatorelement 3 in Bezug auf die erste Welle 5 betätigt wird. Dies wird deutlich, wenn man versteht, dass die erste Welle 5 über die beiden ersten Verbindungsmittel 13a, 13b fest mit dem Rahmenelement 9 verbunden ist, was wiederum eine Drehung der ersten Welle 5 gegenüber dem Rahmenelement 9 nicht zulässt. Dies bewirkt, dass sich das Aktuatorelement 3 in Bezug auf die erste Welle 5 dreht. Zusammen mit dem Aktuatorelement 3 drehen sich dann auch die zweite Welle 7 und die Trägerplatte 11 relativ zur ersten Welle 5. Tatsächlich sind die ersten Verbindungmittel 13a, 13b gegenüber dem Rahmenelement 9 mit engen Drehpassungen abgedichtet sind. Diese stellen einfache Verbindungsmerkmale dar.Inside the build, as in described, the actuator rotate 3 , the second wave 7th and the carrier plate 11 relative to the first wave 5 when the actuator element 3 in relation to the first wave 5 is operated. This becomes clear when one understands that the first wave 5 using the first two lanyards 13a , 13b firmly to the frame element 9 connected, which in turn is a rotation of the first shaft 5 compared to the frame element 9 does not allow. This causes the actuator element 3 in relation to the first wave 5 turns. Together with the actuator element 3 the second shaft will then also rotate 7th and the carrier plate 11 relative to the first wave 5 . Indeed, the first are connecting means 13a , 13b compared to the frame element 9 are sealed with tight rotary fits. These represent simple connection features.

Innerhalb des Aufbaus, wie in beschrieben, drehen sich das Aktuatorelement 3, die erste Welle 5 und das Rahmenelement 9 relativ zur zweiten Welle 7, wenn das Aktuatorelement 3 in Bezug auf die zweite Welle 7 betätigt wird. Dies wird deutlich, wenn man versteht, dass die zweite Welle 7 fest und indirekt mit der Trägerplatte 11 verbunden ist, die wiederum keine weiteren Befestigungspunkte außer den beiden zweiten Verbindungsmitteln 15a, 15b bezüglich der zweiten Welle 7 hat. D.h. nur die zweite Welle 7 begrenzt den Freiheitsgrad der Trägerplatte 11. Dies bewirkt, dass sich das Aktuatorelement 3 in Bezug auf die zweite Welle 7 dreht. Zusammen mit dem Aktuatorelement 3 dreht sich auch die erste Welle 5 und das Rahmenelement 9 relativ zur zweiten Welle 7.Inside the build, as in described, the actuator rotate 3 , the first wave 5 and the frame element 9 relative to the second wave 7th when the actuator element 3 in relation to the second wave 7th is operated. This becomes clear when one understands that the second wave 7th firmly and indirectly with the carrier plate 11 is connected, which in turn have no further attachment points other than the two second connecting means 15a , 15b regarding the second wave 7th Has. Ie only the second wave 7th limits the degree of freedom of the carrier plate 11 . This causes the actuator element 3 in relation to the second wave 7th turns. Together with the actuator element 3 the first shaft also turns 5 and the frame element 9 relative to the second wave 7th .

Das Aktuatorelement 3 ist zwischen der Trägerplatte 11 und dem Rahmenelement 9 angeordnet. Insgesamt ergibt sich so ein sehr kompaktes Aktorsystem 1.The actuator element 3 is between the carrier plate 11 and the frame element 9 arranged. Overall, this results in a very compact actuator system 1 .

In ist das Aktuatorsystem 1 aus entlang der Sichtlinie R1 in dargestellt. Daher beziehen sich die gleichen Bezugszeichen auf die gleichen Merkmale in den und .In is the actuator system 1 out along the line of sight R1 in shown. Therefore, the same reference numbers refer to the same features in FIG and .

In ist durch die mit „Up“ und „Down“ beschrifteten Pfeile sowie durch die mit „Out“ und „In“ beschrifteten Pfeile angezeigt, dass sich durch Betätigung der ersten Welle 5 die Trägerplatte 11 effektiv um die Achse Y dreht, d.h. sie dreht sich „Out“ und „In“. Ebenso dreht sich durch Betätigung der zweiten Welle 7 die Trägerplatte 11 effektiv um die Achse X, d.h. sie dreht sich „Up“ und „Down“.In is indicated by the arrows labeled “Up” and “Down” as well as the arrows labeled “Out” and “In” that actuation of the first wave 5 the carrier plate 11 effectively around the axis Y rotates, ie it rotates “Out” and “In”. Likewise, when the second shaft is operated, it rotates 7th the carrier plate 11 effectively around the axis X , ie it rotates “Up” and “Down”.

In ist das Aktuatorsystem 1 aus entlang der Sichtlinie R2 in dargestellt. Daher beziehen sich die gleichen Bezugszeichen auf die gleichen Merkmale in den und . Die kompakte Bauweise des Aktorsystems 1 ist aus ersichtlich.In is the actuator system 1 out along the line of sight R2 in shown. Therefore, the same reference numbers refer to the same features in FIG and . The compact design of the actuator system 1 is off evident.

In ist eine schematische Darstellung einer ersten Welle 5' und einer zweiten Welle 7' dargestellt. Die erste und zweite Welle 5', 7' könnten die erste und zweite Welle 5, 7 sein, wie sie im Aktuatorsystem 1 verwendet werden. Elemente, die weitestgehend funktional den in den bis dargestellten Elementen des Antriebssystems 1 entsprechen, tragen die gleichen Bezugszeichen, jedoch einfach gestrichelt.In is a schematic representation of a first wave 5 ' and a second wave 7 ' shown. The first and second waves 5 ' , 7 ' could the first and second wave 5 , 7th be like they are in the actuator system 1 be used. Elements that are largely functional to the to elements of the drive system shown 1 correspond to have the same reference numerals, but with a single dash.

An einem ersten Ende 17a' umfasst die erste Welle 5' ein erstes erstes Verbindungselement 19a' und an einem zweiten Ende 17b' umfasst die erste Welle 5' ein zweites erstes Verbindungselement 19b'. Das erste erste Verbindungselement 19a' und das zweite erste Verbindungselement 19b' sind so ausgelegt, dass sie mit den jeweiligen ersten Verbindungsmitteln eines Rahmenelementes, wie z.B. dem Rahmenelement 9, zusammenwirken.At a first end 17a ' includes the first wave 5 ' a first first connecting element 19a ' and at a second end 17b ' includes the first wave 5 ' a second first connecting element 19b ' . The first first connecting element 19a ' and the second first connector 19b ' are designed so that they can be connected to the respective first connecting means of a frame element, such as the frame element 9 to work together.

Am ersten Ende 21a' umfasst die zweite Welle 7' ein erstes zweites Verbindungselement 23a' und am zweiten Ende 21b' umfasst die zweite Welle 5' ein zweites zweites Verbindungselement 23b'. Das erste zweite Verbindungselement 23a' und das zweite zweite Verbindungselement 23b' sind so ausgelegt, dass sie mit den jeweiligen zweiten Verbindungsmitteln einer Trägerplatte, wie z.B. der Trägerplatte 11, zusammenwirken.At the first end 21a ' includes the second wave 7 ' a first second connecting element 23a ' and at the second end 21b ' includes the second wave 5 ' a second second connecting element 23b ' . The first second connecting element 23a ' and the second second connecting element 23b ' are designed so that they can be connected to the respective second connecting means of a carrier plate, such as the carrier plate 11 to work together.

Die erste Welle 5' umfasst eine erste Einbuchtung 25' und die zweite Welle 7' eine zweite Einbuchtung 27'. Die erste Einbuchtung 25' und die zweite Einbuchtung 27' sind für die Zusammenarbeit untereinander angepasst. Im Bereich der ersten und zweiten Einbuchtung 25', 27' greifen die erste Welle 5' und die zweite Welle 7' ein. Die erste Einbuchtung 25' bietet ein erstes erstes Anschlagelement 29' (und ein zweites erstes Anschlagelement - in nicht dargestellt) in Form einer Kante, die mit der zweiten Einbuchtung 27' zusammenwirkt. Daher kann die erste Welle 5' um die Achse Y' relativ zur zweiten Welle 7' gedreht werden, es sei denn, der Rand 29' berührt die Einbuchtung 27'. Dasselbe gilt sinngemäß, wenn die zweite Welle 7' gegenüber der ersten Welle 5' um die Achse Y' gedreht wird.The first wave 5 ' includes a first indentation 25 ' and the second wave 7 ' a second indentation 27 ' . The first indentation 25 ' and the second indentation 27 ' are adapted for cooperation with each other. In the area of the first and second indentations 25 ' , 27 ' grab the first wave 5 ' and the second wave 7 ' one. The first indentation 25 ' offers a first first stop element 29 ' (and a second first stop element - in not shown) in the form of an edge that connects to the second indentation 27 ' cooperates. Hence the first wave 5 ' around the axis Y ' relative to the second wave 7 ' be rotated unless the edge 29 ' touches the indentation 27 ' . The same applies mutatis mutandis if the second wave 7 ' compared to the first wave 5 ' around the axis Y ' is rotated.

Ebenso bietet die zweite Einbuchtung 27' ein erstes zweites Anschlagelement 31' (und ein zweites zweites Anschlagelement - in nicht dargestellt) in Form einer Kante, die mit der ersten Einbuchtung 25' zusammenwirkt. Daher kann die zweite Welle 7' um die Achse X' relativ zur ersten Welle 5' gedreht werden, es sei denn, die Kante 31' berührt die Einbuchtung 25'. Dasselbe gilt sinngemäß, wenn die erste Welle 5' gegenüber der zweiten Welle 7' um die Achse X' gedreht wird.The second indentation also offers 27 ' a first second stop element 31 ' (and a second second stop element - in not shown) in the form of an edge that coincides with the first indentation 25 ' cooperates. Hence the second wave 7 ' around the axis X ' relative to the first wave 5 ' be rotated unless the edge 31 ' touches the indentation 25 ' . The same applies mutatis mutandis if the first wave 5 ' opposite the second wave 7 ' around the axis X ' is rotated.

So kann die erste Welle 5' in einem ersten Winkelbereich um die erste Achse Y' und die zweite Welle 7' in einem zweiten Winkelbereich um die zweite Achse X' gedreht werden.So can the first wave 5 ' in a first angular range around the first axis Y ' and the second wave 7 ' in a second angular range around the second axis X ' be rotated.

Die erste und zweite Welle 5', 7' stehen senkrecht zueinander. Die erste Achse Y' und die zweite Achse X' kreuzen sich im Punkt P', haben also ein gemeinsames Rotationszentrum. Jede Welle 5', 7' hat zwei Bereiche 33' zum Einkuppeln eines Antriebsmechanismus, einer Kupplung und von Sensoren.The first and second waves 5 ' , 7 ' are perpendicular to each other. The first axis Y ' and the second axis X ' intersect at the point P ' , so have a common center of rotation. Every wave 5 ' , 7 ' has two areas 33 ' for engaging a drive mechanism, a clutch and sensors.

In ist eine schematische Darstellung eines ersten Antriebsmechanismus 35" dargestellt. Der erste Antriebsmechanismus 35" könnte ein Antriebsmechanismus sein, wie er im Aktuatorsystem 1 verwendet wird. Elemente, die soweit wie möglich den in den bis dargestellten Elementen des Antriebssystems 1 oder den in dargestellten Elementen funktional entsprechen, tragen die gleichen Bezugszeichen, jedoch doppelt gestrichelt.In Figure 3 is a schematic illustration of a first drive mechanism 35 " shown. The first drive mechanism 35 " could be a drive mechanism like the one in the actuator system 1 is used. Elements that as far as possible correspond to those in the to shown Elements of the drive system 1 or the in The elements shown correspond functionally, have the same reference numerals, but double dashed.

Der erste Antriebsmechanismus 35" besteht aus zwei Elektromotoren 37a", 37b", Doppelmotor, wobei die erste Welle 5" mit dem ersten Elektromotor 37a" über einen ersten Antriebsstrang 39a" und die zweite Welle 7" mit dem zweiten Elektromotor 37b" über einen zweiten Antriebsstrang 39b" gekoppelt ist. Wie in dargestellt, greifen die Elektromotoren 37a", 37b" in die erste und zweite Welle 5", 7" in den jeweiligen Bereichen 33" ein. So ist jede Welle 5", 7" mit einem unabhängigen Elektromotor 37a", 37b" gekoppelt.The first drive mechanism 35 " consists of two electric motors 37a " , 37b " , Double motor, with the first shaft 5 " with the first electric motor 37a " via a first drive train 39a " and the second wave 7 " with the second electric motor 37b " via a second drive train 39b " is coupled. As in shown, the electric motors engage 37a " , 37b " in the first and second waves 5 " , 7 " in the respective areas 33 " one. Every wave is like that 5 " , 7 " with an independent electric motor 37a " , 37b " coupled.

Die Antriebsstränge 39a", 39b" reduzieren die Drehzahl und erhöhen das Drehmoment am Abtrieb, relativ zu den Elektromotoren 37a", 37b", sind nicht rückwärtsfahrend, haben keine wählbare Auskupplung und enthalten daher ein Schlupfelement in Reihe mit mindestens einem Getriebe. Zum Beispiel können mindestens ein oder mehrere Schneckengetriebe verwendet werden, die im Antriebsmechanismus enthalten sind.The drive trains 39a " , 39b " reduce the speed and increase the torque at the output, relative to the electric motors 37a " , 37b " , do not drive backwards, have no selectable disengagement and therefore contain a slip element in series with at least one gearbox. For example, at least one or more worm gears included in the drive mechanism can be used.

In ist eine schematische Darstellung eines zweiten Antriebsmechanismus 41"' dargestellt. Der zweite Antriebsmechanismus 41"' könnte ein Antriebsmechanismus sein, wie er im Aktuatorsystem 1 verwendet wird. Elemente, die den in den bis dargestellten Elementen des Antriebssystems 1, den in dargestellten Elementen und/oder den in dargestellten Elementen weitestgehend funktional entsprechen, tragen die gleichen Bezugszeichen, jedoch verdreifacht gestrichelt.In Figure 3 is a schematic illustration of a second drive mechanism 41 "' shown. The second drive mechanism 41 "' could be a drive mechanism like the one in the actuator system 1 is used. Items that match the to elements of the drive system shown 1 , the in elements shown and / or the in The elements shown correspond largely functionally, have the same reference numerals, but triple dashed.

Der zweite Antriebsmechanismus 41"" besteht aus zwei Motoren aus Formgedächtnislegierung (SMA) in Form von entsprechenden SMA-Drähten 43a'", 43b"'. Wie in dargestellt, greifen die SMA-Motoren in die erste und zweite Welle 5"', 7'" in den jeweiligen Bereichen 33"' ein. So ist jede Welle 5"', 7"' mit einem unabhängigen SMA-Motor 43a"', 43b"' gekoppelt.The second drive mechanism 41 "" consists of two motors made of shape memory alloy (SMA) in the form of corresponding SMA wires 43a '" , 43b "' . As in shown, the SMA motors engage in the first and second shaft 5 "' , 7 '" in the respective areas 33 "' one. Every wave is like that 5 "' , 7 "' with an independent SMA motor 43a "' , 43b "' coupled.

Diese SMA-Motoren 43a"', 43b"' erzeugen ein Drehmoment, das ausreicht, um die erste und zweite Welle 5"', 7" direkt anzutreiben, so dass kein zusätzliches Getriebe erforderlich ist. Da diese SMA-Motoren eine Auskupplung (nicht in dargestellt) als Teil ihres Betriebszyklus enthalten, ist das erforderliche Reibungselement parallel dazu enthalten (nicht in dargestellt); wobei die SMA-Motoren 43a"', 43b"' die Kombination von Reibungs- und Verstelllasten überwinden. Eine Interpretation davon ist, die Reibungen von den Wellen direkt an ein Gehäuse (nicht in dargestellt) des Aktuatorsystems zu leiten.These SMA motors 43a "' , 43b "' generate a torque that is sufficient to drive the first and second shafts 5 "' , 7 " drive directly so that no additional gear is required. Since these SMA motors have a disengagement (not in included) as part of their operating cycle, the required friction element is included in parallel (not in shown); being the SMA motors 43a "' , 43b "' overcome the combination of friction and displacement loads. One interpretation of this is that the friction from the shafts directly on a housing (not in shown) of the actuator system.

Darüber hinaus könnte ein Antriebsmechanismus, wie er vorzugsweise im Aktuatorsystem 1 verwendet wird, alternativ und/oder zusätzlich mindestens einen endlichen Torsionsantrieb umfassen, der jedoch in keiner der Abbildungen dargestellt ist. Im Falle eines solchen Antriebsmechanismus wird beispielsweise jede der ersten und/oder zweiten Welle mit einem Paar endlicher Torsionsantriebe kombiniert. Für jeden endlichen Torsionsantrieb wird mindestens ein aktives Element, z.B. mindestens ein SMA-Draht, an einem Substratgegenstand in einer bestimmten Geometrie angebracht, so dass bei Aktivierung, d.h. beim Anlegen eines Stroms und/oder einer Spannung, eine Netto-Torsionsreaktion erzeugt wird. Eine mögliche Interpretation ist eine helikale Anordnung, bei der der Draht über die Außenseite einer halbflexiblen helikalen Form gewickelt wird. Dann würde die relative Kontraktion des Drahtes im Vergleich zum Substrat eine Änderung der Krümmung und damit eine Änderung des Rotationseinschlusses bewirken. Ein Ende der Spirale würde sich relativ zum anderen Ende drehen.In addition, a drive mechanism, as is preferably used in the actuator system 1 is used, alternatively and / or additionally comprise at least one finite torsional drive, which, however, is not shown in any of the figures. In the case of such a drive mechanism, for example, each of the first and / or second shafts is combined with a pair of finite torsion drives. For each finite torsional drive, at least one active element, for example at least one SMA wire, is attached to a substrate object in a specific geometry so that when activated, ie when a current and / or voltage is applied, a net torsional reaction is generated. One possible interpretation is a helical arrangement, where the wire is wrapped over the outside of a semi-flexible helical shape. Then the relative contraction of the wire compared to the substrate would cause a change in curvature and thus a change in the rotational confinement. One end of the spiral would rotate relative to the other end.

Diese endlichen Torsionsantriebe wenden bei Aktivierung eine Kraft an, die proportional zu einer elektrischen Eingabe ist, während sie sich bei Nichtaktivierung natürlicherweise einfahren. Darüber hinaus sind sie effektiv bidirektional, und die Notwendigkeit, einen konstanten Stromverbrauch zu vermeiden, impliziert, dass sie in einer monodirektionalen Funktion eingesetzt werden. Durch die Einbeziehung von trennbaren Kontaktflächen kann dann ein Paar gegenüberliegender Aktuatoren verwendet werden, um die Wellen in die eine oder andere Richtung zu schieben und/oder zu drehen. Die Entkopplung erfolgt auf natürliche Weise, sobald die Aktoren deaktiviert werden.These finite torsional drives apply a force when activated that is proportional to an electrical input, while when not activated they retract naturally. In addition, they are effectively bidirectional and the need to avoid constant power consumption implies that they are used in a mono-directional function. By including separable contact surfaces, a pair of opposing actuators can then be used to push and / or rotate the shafts in one direction or the other. The decoupling occurs naturally as soon as the actuators are deactivated.

Darüber hinaus könnte ein Antriebsmechanismus, wie er vorzugsweise im Aktorsystem 1 verwendet wird, alternativ und/oder zusätzlich mindestens einen piezoelektrischen Aktuator umfassen, der jedoch in keiner der Abbildungen dargestellt ist. Im Falle eines solchen Antriebsmechanismus ist beispielsweise jede der ersten und/oder zweiten Welle mit einem Satz piezoelektrischer Aktuatoren gekoppelt. Dies können ein, zwei oder mehrere piezoelektrische Aktuatoren sein, die in einer Reihe von möglichen Konfigurationen arbeiten, um eine Progression kleiner Verschiebungen zu erzeugen. Diese piezoelektrischen Aktuatoren können mit der ersten und/oder zweiten Welle verbunden werden, wobei ein mechanisches Getriebe hinzugefügt wird, um das erforderliche Ausgangsdrehmoment zu erzeugen.In addition, a drive mechanism, as it is preferably in the actuator system 1 is used, alternatively and / or additionally comprise at least one piezoelectric actuator, which, however, is not shown in any of the figures. In the case of such a drive mechanism, for example, each of the first and / or second shafts is coupled to a set of piezoelectric actuators. This can be one, two, or more piezoelectric actuators that operate in a number of possible configurations to produce a progression of small displacements. These piezoelectric actuators can be connected to the first and / or second shaft with the addition of a mechanical transmission to produce the required output torque.

Obwohl nur vier verschiedene Antriebsmechanismen vorgestellt wurden, ist der Antriebsmechanismus nicht auf diese beschränkt, sondern es könnten auch alternative Antriebsmechanismen, wie z.B. elektromagnetische Antriebe, verwendet werden.Although only four different drive mechanisms have been presented, the drive mechanism is not limited to these, but alternative drive mechanisms such as eg electromagnetic drives can be used.

zeigt eine schematische Darstellung eines Aktuatorsystems 2 mit Doppelmotor 47 in einer Explosionszeichnung, wobei die Motoren von jeder Art sein können, die oben erwähnt wurden. Das Aktuatorssystem besteht aus einem oberen Gehäuse 45, das die Motoren 47 umschließt, wobei die Motoren mit den Motorschnecken 49 verbunden und auf einer Aufhängeteil 51 montiert sind. Das Aufhängeteil 51 ist mit einer Aufhängehalterung 53 verbunden, die über den Antriebssträngen, in diesem Fall den Antriebsschneckenrädern 55, angeordnet ist, d.h. die Schneckenräder bilden den Antriebsstrang 49, 55, 57. Kippwellen-Schneckenräder 57 sind neben den Antriebsschneckenrädern 55 verbunden. Die Kippwellen Schneckengetriebe 57 umschließen die beiden Kippwellen (erste und zweite Welle) 5, 7, die mit Wellfedern 59 und Kupplungszahnrädern 61 verbunden sind. Ein unteres Gehäuse 63 unterhalb der Kippwellen 5, 7 bildet den anderen Teil des Gehäuses und ist mit dem oberen Gehäuse 45 verbunden. shows a schematic representation of an actuator system 2 with a double motor 47 in an exploded view, the motors can be of any of the types mentioned above. The actuator system consists of an upper housing 45 that the engines 47 encloses, the motors with the motor worms 49 connected and on a hanging part 51 are mounted. The hanging part 51 comes with a hanging bracket 53 connected via the drive trains, in this case the drive worm gears 55 , is arranged, ie the worm gears form the drive train 49 , 55 , 57 . Cantilever worm gears 57 are next to the drive worm gears 55 connected. The tilt shaft worm gear 57 enclose the two tilting shafts (first and second shaft) 5 , 7th that with wave springs 59 and clutch gears 61 are connected. A lower case 63 below the rocker waves 5 , 7th forms the other part of the case and is with the upper case 45 connected.

zeigt eine schematische Darstellung eines Aktuatorssystems 2 mit Doppelmotor 47 aus ohne das obere Gehäuse 45. Eine Ausführungsform der Erfindung besteht aus einem Aktuator 2, der über die Kippwelle 7 der X-Achse an einer Spiegelplatte befestigt ist, und einem Gehäuserahmen des Spiegels über die Kippwelle 5 der Y-Achse. Diese Kippwellen 5,7 können unabhängig voneinander eingestellt werden, um die Einstellung der Spiegelplatte in Bezug auf den Rahmen des Spiegelgehäuses zu ermöglichen. Wenn die Kippwelle 5 der X-Achse eingestellt wird, dreht und bewegt sich die Spiegelplatte im Verhältnis zum Aktuatorelement 2. Der Aktuator 2 und der Gehäuserahmen bleiben stationär. shows a schematic representation of an actuator system 2 with a double motor 47 out without the upper case 45 . One embodiment of the invention consists of an actuator 2, which via the tilt shaft 7th the X-axis is attached to a mirror plate, and a housing frame of the mirror via the tilt shaft 5 the Y-axis. These tilt waves 5 , 7th can be adjusted independently to allow adjustment of the mirror plate in relation to the frame of the mirror housing. When the tilt shaft 5 the X-axis is set, the mirror plate rotates and moves in relation to the actuator element 2. The actuator 2 and the housing frame remain stationary.

Wenn die Kippwelle 7 der Y-Achse eingestellt wird, bewegen sich sowohl die Spiegelplatte als auch der Aktuator 2 im Verhältnis zum Rahmen des Spiegelgehäuses.When the tilt shaft 7th the Y-axis is set, both the mirror plate and the actuator 2 move in relation to the frame of the mirror housing.

Das Aktuatorsystem 2 für die Erfindung kann aus zwei Gleichstrommotoren 47 bestehen, die über Motor-Schneckengetriebe 49 zwei Antriebsschneckengetriebe 55 antreiben. Es könnten alternative Antriebssysteme verwendet werden, wie z.B. eine Formgedächtnislegierung, ein Piezosystem oder ein anderes SMART-Materialantriebssystem. Die Antriebsschneckenräder 55 greifen in zwei Kippwellen-Schneckenräder 57 ein, wie in dargestellt.The actuator system 2 for the invention can consist of two direct current motors 47 consist of motor worm gearboxes 49 two drive worm gears 55 drive. Alternative drive systems could be used, such as a shape memory alloy, piezo system, or other SMART material drive system. The drive worm gears 55 engage in two tilt shaft worm gears 57 a, as in shown.

zeigt eine schematische Darstellung eines Kippwellen-Schneckenrads 57, das mit den Kupplungszahnrädern 61 der Wellen 5,7 eines Aktuatorsystems in Eingriff steht. shows a schematic representation of a tilt shaft worm wheel 57 that with the clutch gears 61 of the waves 5 , 7th an actuator system is engaged.

zeigt eine schematische Darstellung eines Konusprofils auf den Kippwellen 5,7 und Kupplungszahnrädern 61 eines Aktuatorsystems nach der vorliegenden Erfindung. Der Konus befindet sich auf der Innenseite des Kupplungszahnrads 61. Dieses Konusprofil entspricht einem Konusprofil auf den Kippwellen 5,7. Bei der Installation im unteren Gehäuse 63 übt eine Wellfeder 58, die gegen das untere Gehäuse 63 geschachtelt ist, eine Kraft gegen die Kippwelle 5,7 aus. Dies erzeugt eine Reibungskraft zwischen dem Konus auf der Achse der Kippwelle 5,7 und dem Konus im Kupplungszahnrad 61. Die gegenüberliegende Seite des Kupplungszahnrads 61 ist gegen das untere Gehäuse 63 geschachtelt, um die von der Wellfeder 59 ausgeübte Kraft zu begrenzen, wie in den und dargestellt. Die in dieser Baugruppe erzeugte Reibungskraft ist größer als die zum Drehen der Kippwellen 5,7 erforderliche Kraft. Wenn das Kupplungsrad 61 mit Hilfe der Kippwellen-Schneckenräder 57 gedreht wird, dreht sich daher auch die Kippwelle 5, 7. Durch die unabhängige Ansteuerung jedes Motors kann eine elektrische Verstellung der Spiegelplatte erreicht werden. shows a schematic representation of a cone profile on the tilting shafts 5 , 7th and clutch gears 61 an actuator system according to the present invention. The cone is on the inside of the clutch gear 61 . This conical profile corresponds to a conical profile on the tilting shafts 5 , 7th . When installing in the lower case 63 practices a wave spring 58 against the lower case 63 is nested, a force against the tilting shaft 5 , 7th out. This creates a frictional force between the cone on the axis of the tilt shaft 5 , 7th and the cone in the clutch gear 61 . The opposite side of the clutch gear 61 is against the lower case 63 nested to that of the wave spring 59 limit exerted force, as in the and shown. The frictional force generated in this assembly is greater than that used to rotate the tilt shafts 5 , 7th required force. When the clutch wheel 61 with the help of the tilt shaft worm gears 57 is rotated, therefore, the tilt shaft also rotates 5 , 7th . An electrical adjustment of the mirror plate can be achieved through the independent control of each motor.

Die in den Ansprüchen, der Spezifikation und den Zeichnungen offengelegten Merkmale können für verschiedene Ausführungsformen der beanspruchten Erfindung, sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander, wesentlich sein.The features disclosed in the claims, the specification and the drawings can be essential for various embodiments of the claimed invention, both individually and in any combination with one another.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11: AktuatorsystemActuator system
22: Aktuatorsystem mit DoppelmotorActuator system with double motor
3, 3", 3"'3, 3 ", 3" ': AktuatorelementActuator element
5, 5', 5", 5"'5, 5 ', 5 ", 5"': Wellewave
7, 7', 7", 7"'7, 7 ', 7 ", 7"': Wellewave
99: Rahmen-ElementFrame element
1111: StützplatteSupport plate
13a, 13a""13a, 13a "": VerbindungsmittelLanyard
13b, 13b""13b, 13b "": VerbindungsmittelLanyard
15a, 15a""15a, 15a "": VerbindungsmittelLanyard
15b, 15b""15b, 15b "": VerbindungsmittelLanyard
17a', 17a'"17a ', 17a' ": EndeThe End
17b', 17b'"17b ', 17b' ": EndeThe End
19a', 19a'"19a ', 19a' ": VerbindungselementConnecting element
19b', 19b'"19b ', 19b' ": VerbindungselementConnecting element
21a', 21a""21a ', 21a "": EndeThe End
21b', 21b""21b ', 21b "": EndeThe End
23a', 23a""23a ', 23a "": VerbindungselementConnecting element
23b', 23b""23b ', 23b "": VerbindungselementConnecting element
25'25 ': Einbuchtungindentation
27'27 ': Einbuchtungindentation
29'29 ': AnschlagselementStop element
31'31 ': AnschlagselementStop element
33', 33", 33'"33 ', 33 ", 33'": BereichArea
35"35 ": AntriebsmechanismusDrive mechanism
37a", 37b'"37a ", 37b '": Motorengine
39a", 39b"39a ", 39b": AntriebsstrangPowertrain
41'"41 '": AntriebsmechanismusDrive mechanism
43a'", 43b'"43a '", 43b'": Motorengine
4545: Oberes GehäuseUpper case
4949: Motor-SchneckenMotor snails
5151: AufhängeteilHanging part
5353: AufhängeteilhalterungHanger bracket
5555: Antriebs-SchneckengetriebeDrive worm gear
5757: Kippwellen-SchneckengetriebeTilting shaft worm gear
5959: WellfedernWave springs
6161: KupplungszahnräderClutch gears
6363: Unteres GehäuseLower case
X, X', X", X'"X, X ', X ", X'": Achseaxis
Y, Y', Y", Y"'Y, Y ', Y ", Y"': Achseaxis
P'P ': PunktPoint
R1R1: SichtlinieLine of sight
R2R2: SichtlinieLine of sight

Claims

An actuator system (1) for a rearview device, comprising - At least one actuator element (3, 3 ", 3" '); - At least one first shaft (5, 5 ', 5 ", 5"') which is in operative connection with the actuator element (3, 3 ", 3 '"); and - At least one second shaft which is in operative connection with the actuator element (3, 3 ", 3 '"); wherein the actuator element (3, 3 ", 3" ') can be actuated individually with respect to the first shaft (5, 5', 5 ", 5 '") and the second shaft; and wherein the actuator element (3, 3 ", 3 '") and the second shaft rotate relative to the first shaft (5, 5', 5 ", 5 '") when the actuator element (3, 3 ", 3'" ) is actuated with respect to the first shaft and / or the actuator element (3, 3 ", 3 '") and the first shaft rotates relative to the second shaft when the actuator element (3, 3 ", 3"') in relation is operated on the second shaft.

The actuator system of the Claim 1 , characterized in that the system further comprises: - (i) At least one frame element, wherein the first shaft is preferably further in operative connection with the frame element and / or the frame element is preferably fixedly arranged on the actuator element; - (ii) At least one carrier plate, the second shaft also being in operative connection with the carrier plate, the carrier plate preferably having (a) at least one reflective element, preferably at least one mirror glass, and / or at least one camera, (b) with at least a reflective element, preferably at least one mirror glass, and / or at least one camera is connected and / or (c) can be connected to at least one reflective element, preferably at least one mirror glass, and / or at least one camera; - (iii) at least one feedback element for determining the position of the first and / or second shaft, in particular for determining the angle of rotation of the first and / or second shaft, preferably relative to a first and / or second reference position and / or a reference angle; - (iv) at least one electronic element for controlling the setting function of the first and / or second shaft and / or for providing additional functionality, preferably the functionality of the Local Interconnect Network (LIN); - (v) at least one housing, wherein preferably at least one of the following elements: the actuator element, the first shaft, the second shaft, the frame element, the carrier plate, the feedback element and / or the electronic element is at least partially arranged within the housing; and / or - (vi) At least one base element, the first shaft preferably also being in operative connection with the base element.

The actuator system according to one of the preceding claims, characterized in that the actuator element is arranged at least partially between on the one hand the carrier plate and on the other hand at least areas of the frame element and / or at least areas of the housing.

The actuator system of one of the preceding claims, characterized in that the actuator element and the second shaft are fixed relative to one another when the actuator element is actuated with respect to the first shaft and / or the actuator element and the first shaft are fixed relative to one another when the actuator element is operated with respect to the second shaft.

Actuator system according to one of the preceding claims, characterized in that (i) the Carrier plate and / or the second shaft rotates relative to the first shaft when the actuator element is actuated with respect to the first shaft, and / or (ii) the frame element, the base element and / or the first shaft rotates relative to the second shaft, when the actuator element is actuated with respect to the second shaft.

The actuator system of one of the preceding claims, characterized in that the frame element and / or the base element comprises at least one first connection means which is particularly suitable for interacting with at least one corresponding first connection element of the first shaft.

The actuator system of one of the preceding claims, characterized in that the carrier plate comprises at least one second connection means which is particularly suitable for interacting with at least one corresponding second connection element of the second shaft.

Actuator system according to one of the preceding claims, characterized in that the first shaft comprises at least one first connecting element, in particular at least one first end of the first shaft and / or at least one second end of the first shaft, preferably opposite the first end of the first shaft , wherein in particular the first connecting element is designed such that it interacts with a corresponding matching first connecting means of the frame element.

Actuator system according to one of the preceding claims, characterized in that the second shaft comprises at least one second connecting element, in particular on at least one first end of the second shaft and / or on at least one second end of the second shaft, preferably opposite the first end of the second shaft , wherein in particular the second connecting element is designed so that it interacts with a corresponding matching second connecting means of the carrier plate.

The actuator system according to one of the preceding claims, characterized in that the first shaft at least in a first angular range around at least a first axis, in particular a vertical axis, and / or the second shaft at least in a second angular range around at least one second axis, in particular a horizontal axis, is rotatable, wherein preferably the first and / or second angular range up to 100 degrees, up to 90 degrees, up to 70 degrees, up to 45 degrees, up to 30 degrees, up to 15 degrees, up to 5 degrees .

Actuator system of one of the preceding claims, characterized in that (i) the first shaft and / or the second shaft is / are designed as axes and / or is / are purely rotational, (ii) the first shaft and the second shaft have a single point of rotation and / or (iii) the first shaft and / or the second shaft each have at least one, preferably at least two areas for engaging at least one drive mechanism, at least one clutch and / or at least one sensor, such as at least one rotation detection sensor and / or at least one Position sensor, has / are.

The actuator system of one of the preceding claims, characterized in that the first shaft and the second shaft are arranged such that their axes are aligned at an angle of or about 90 degrees to each other and / or the first axis and the second axis are aligned in at least one Cross point and / or have a common center of rotation.

The actuator system of one of the preceding claims, characterized in that at least sections of the first shaft and the second shaft are arranged essentially in a common plane.

The actuator system of one of the preceding claims, characterized in that the first shaft extends along the first axis and / or the first shaft rotates about the first axis when the actuator elements are operated with respect to the first shaft.

The actuator system of one of the preceding claims, characterized in that the second shaft extends along the second axis and / or the second shaft rotates about the second axis when the actuator elements are actuated with respect to the second shaft.

The actuator system according to one of the preceding claims, characterized in that the first shaft is a horizontal adjusting shaft for adjusting and / or rotating the carrier plate about at least one vertical axis and / or about the first axis.

The actuator system according to one of the preceding claims, characterized in that the second shaft is a vertical adjusting shaft for adjusting and / or rotating the carrier plate about at least one horizontal axis and / or about the second axis.

The actuator system of one of the preceding claims, characterized in that the first shaft rotatable, fixed, directly and / or indirectly with the frame element and / or the base element is connected and / or connectable.

The actuator system of one of the preceding claims, characterized in that the second shaft is rotatably, firmly, directly and / or indirectly connected and / or connectable to the carrier plate.

The actuator system of one of the preceding claims, characterized in that the first shaft has a first indentation and / or the second shaft has a second indentation.

The actuator system of one of the preceding claims, characterized in that (i) the first and the second indentation are suitable for interaction, (ii) the first shaft and the second shaft intermesh at least in some areas, in particular in the area of the respective first and second indentation (iii) the first indentation provides and / or represents at least one first stop element at least in some areas, preferably in the form of at least one edge of the first indentation and / or which can interact with the second indentation, to limit the angular range of the first shaft with respect to a first first direction of rotation about the first axis and / or at least in some areas at least one second first stop element, preferably in the form of at least one edge of the first indentation and / or which can interact with the second indentation, to limit the angular range of the first shaft with respect to a second first Direction of rotation, ins especially opposite to the first first direction of rotation, about the first axis and / or (iv) the second indentation provides at least one first second stop element, preferably in the form of at least one edge of the second indentation, at least in some areas and / or provides this with the first indentation can work together to limit the angular range of the second shaft with respect to a first second direction of rotation about the second axis and / or at least in some areas at least one second second stop element, preferably in the form of at least one edge of the second indentation and / or which can interact with the first indentation, for limiting the angular range of the second shaft with respect to a second direction of rotation about the second axis, in particular opposite to the first second direction of rotation.

The actuator system of one of the preceding claims, characterized in that the first shaft and the second shaft, in particular the area of the first and / or second indentation, are designed so that the first shaft and the second shaft do not touch each other, while at least one of the Rotates shafts and / or is operated by the actuator element.

The actuator system of one of the preceding claims, characterized in that the actuator element comprises at least one drive mechanism.

Actuator system according to Claim 23 , characterized in that the drive mechanism comprises at least two electric motors, in particular direct current electric motors, wherein the first or the second shaft is preferably coupled to at least one of the electric motors and in particular the first shaft and / or the second shaft to the respective electric motor ( en) is coupled via a drive train, which preferably both reduces the speed and increases the torque at the output relative to the respective electric motor (s).

Actuator system according to Claim 24 , characterized in that the drive train (i) does not drive backwards, (ii) has no selectable disengagement and / or (iii) contains a sliding element, in particular in series with at least one gear, in particular at least one worm.

The actuator system according to one of the Claims 23 to 25th , characterized in that the drive mechanism comprises at least two motors made of shape memory alloy (SMA), wherein preferably the first shaft and / or the second shaft is or are directly and / or indirectly in engagement with at least one of the SMA motors.

Actuator system according to Claim 26 , characterized in that the SMA motor comprises at least one SMA wire, at least one uncoupling and / or at least one friction element, the friction element preferably being connected in parallel.

The actuator system according to one of the Claims 23 to 27 , characterized in that the drive mechanism comprises at least two finite torsion drives, wherein preferably the first shaft and / or the second shaft is / are each operatively connected to at least one pair of finite torsion drives.

Actuator system according to Claim 28 , characterized in that the finite torsional drive comprises at least one active element, preferably at least one SMA wire, more preferably at least one SMA wire in a helical arrangement and / or wound over the outside of at least one semi-flexible helical shape, which is attached to a substrate element in of such a geometry that a net torsional reaction is created when an electrical input is applied to the active element.

Actuator system according to one of the Claims 23 to 29 , characterized in that the drive mechanism comprises at least one piezoelectric actuator, wherein preferably the first shaft and / or the second shaft is / are each coupled to the at least one piezoelectric actuator, preferably with at least one set of piezoelectric actuators, the two or more piezoelectric Includes actuators.

Actuator system according to one of the Claims 23 to 30th , characterized in that the drive mechanism comprises at least one intelligent material, at least one power generator, at least one transmission, at least one selective disengagement and / or at least one friction element.

Actuator system according to one of the Claims 23 to 31 , characterized in that the drive mechanism comprises at least one disengagement mechanism which enables manual adjustment of the mirror alignment without conflicting with the drive mechanism, in particular disengagement by selection or by applied force, preferably by a force exceeding a force limit value for manual adjustment , in particular by means of at least one predetermined friction clutch, which is preferably in series or parallel to the drive mechanism.

The actuator system according to one of the Claims 23 to 31 , characterized in that a manual adjustment force exerted on one of the shafts which exceeds a frictional force between a clutch gear (61) and a tilt shaft (5, 7) enables the tilt shaft (5, 7) to rotate while the clutch gear (61) remains stationary to allow a user to make any desired setting of the actuator system.

Rearview device with at least one actuator system according to one of the Claims 1 to 33 .

Vehicle with at least one rearview device according to Claim 34 and / or at least one actuator system according to one of the Claims 1 to 33 .