DE19519947C2 - Elektrisch ein- und ausklappbarer Rückblickspiegel für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrisch ein- und ausklappbaren Rückblickspiegel für ein Kraftfahrzeug und bezieht sich speziell auf eine Steuervorrichtung des Rück­ spiegels, die einen sichere Betrieb ergibt, was mit einer einfachen und kompakten in einen Spiegelkörper unterbringbaren Schaltung erreicht wird.

Elektrisch angetriebene klappbare Rückblickspiegel für Kraft­ fahrzeuge sind so konstruiert, daß sie vom Kraftfahrzeugkörper abstehen, jedoch zum Beispiel dann, wenn das Kraftfahrzeug geparkt wird, angelegt oder eingeklappt werden können. Wie es beispielsweise in der japanischen Gebrauchsmusteranmeldung mit der Publikationsnummer Sho 63-169341 oder in der EP-A-0616923 beschrieben ist, umfaßt der elektrisch klappbare Rückblickspiegel eine Basis, einen Spiegelkörper, einen an einem Rahmen fest montierten Motor zum elektrischen Klappen des Spiegelkörpers, wobei der Motor mit einer elektrischen Motor-Stromspeisungsschaltung verbunden ist, einen von der Basis nach oben abstehenden, auch als Welle bezeichneten Achszapfen, auf dem der Spiegelkörper sitzt, ein Kupplungszahnrad, das festlegbar und lösbar auf dem Achszapfen montiert ist, und einen zwischen dem Motor und diesem Zahnrad liegenden Drehzahlreduk­ tionsmechanismus. Das Kupplungszahnrad liegt um den Achszapfen herum und weist einen derartigen Kupplungsmechanismus auf, daß dann, wenn der Spiegelkörper elektrisch umgeklappt wird, das Zahnrad auf dem Achszapfen festsitzt, während dann, wenn der Spiegelkörper durch eine Kraft von außen zwangsweise verdreht wird, das Zahnrad von dem Achszapfen gelöst ist. Am Kupplungs­ zahnrad greift ein Endzahnrad des Drehzahlreduktionsmechanismus an, und sowohl der das Endzahnrad enthaltende Drehzahl­ reduktionsmechanismus als auch der Rahmen zum Tragen dieses Mechanismus werden in Normalrichtung oder in Rückwärtsrichtung um den Achszapfen durch die Betätigung des Motors verdreht, was den Spiegelkörper in seine normale (ausgeklappte) oder in seine eingeklappte Stellung bringt.

Der Verdrehungsmechanismus für den Spiegelkörper umfaßt eine Positioniereinrichtung für den Spiegelkörper, die aus einer Anschlagplatte und Stahlkugeln besteht und zwischen einem Fußteil des Achszapfens, die von einem Ansatz der Basis nach oben absteht, und einem Rahmen-Fußteil angeordnet ist. Die Stahlkugeln dringen in konkave sphärische Mulden ein, die sich an der Unterfläche des Rahmen-Fußteils befinden, und rotieren somit mit dem Rahmen, wenn der Spiegelkörper verdreht wird, sie stoßen jedoch an eine Anschlagschulter der Anschlagplatte, wenn der Spiegelkörper den ausgeklappten Zustand erreicht. An einem Flanschteil des Achszapfens befindet sich ein konvexes Bogenstück, und in der Unterfläche des Rahmen-Fußteils ist eine bogenförmige Nut ausgebildet, in die das Bogenstück eingreift, um so eine Rotationsende-Einrichtung zu bilden. Bei der um den Achszapfen zentrierten Verdrehung des Rahmens sind die bogen­ förmigen Nuten der Rahmenseite geführt, indem sie auf dem konvexen Bogenstück aufsitzen. Solange sich der Spiegelkörper im eingeklappten Zustand befindet, berührt das Bogenstück, das die Rotationsende-Einrichtung für den Spiegelkörper darstellt, eines der Enden der bogenförmigen Nut, um die weitere Spiegel­ körperverdrehung anzuhalten.

Nach einem bekannten Verfahren zum Unterbrechen des Speisungsstromkreises des Motors, um dessen Drehung bei Erreichung der Positionen des ausgeklappten oder des eingeklappten Zustands anzuhalten, also wenn der elektrisch klappbare Rückblickspiegel ausgeklappt oder eingeklappt ist, erfolgt beispielsweise ein mechanisches Schalten unter Verwendung von Endschaltern, Plattenkontaktschaltern oder dergleichen. Eine andere Ausschaltweise ist aus der japanischen Gebrauchsmusteranmeldung mit der Publikationsnummer Hei4-76196 bekannt, wobei die Charakteristik eines PTC-Bau­ elements ausgenützt wird und der Speisungsstromkreis des Motors durch den sich erhöhenden elektrischen Strom unterbrochen wird, wenn die Motordrehung blockiert wird. Schließlich ist es auch bekannt, daß der Motor durch einen Sensor gesteuert und abgeschaltet wird, wie beispielsweise durch einen Photo­ detektor oder ein Bauelement mit magnetischer Induktion, das die Motor-Umdrehung feststellt. Aus der JP 4-110245-A (Patents Abstracts of Japan M-1288, 1992, Vol. 16/Nr. 353) ist es auch bekannt, die Spiegelblockierung durch Abgreifen der Spannung zu ermitteln, die an einem mit dem Spiegelmotor in Reihe geschalteten Widerstand auftritt. Die abgegriffene Spannung wird verstärkt und mit hoher Zeitkonstante an eine Relaisspule angelegt, die einen Motorschalter öffnet.

Bei den beschriebenen bekannten Verfahren des mechanischen Ausschaltens ist es jedoch schwierig, die Schaltposition auf den ausgeklappten Zustand oder den eingeklappten Zustand des Spiegelkörpers zu justieren, und außerdem tritt leicht ein fehlerhafter Betrieb wie ein unvollkommener Kontakt auf, der durch Verschmutzung der rotierenden Kontaktteile bewirkt wird. Bei der Verwendung eines PTC-Bauelements, das also auf die Erwärmung reagiert, wird während einer langen Zeitverzögerung vom ersten Auftreten der Motorüberlastung bis zum Erreichen der Schalttemperatur des PTC-Bauelements die elektrische Leistung weiterhin an den Motor geliefert. Es ergibt sich also ein gewisses Risiko, daß die Positionierungsgenauigkeit des Spiegelkörpers so weit vermindert ist, daß dieser die gewünschte Position überläuft, der Motor durch Überhitzung Schaden nimmt, aufgrund der hohen Belastung der Antriebsschaltung die Lebensdauer der Teile erniedrigt ist oder durch den andauern­ den Überstrom in der Schaltung eine übermäßige Wärmeerzeugung bewirkt wird, so daß die Schaltungsteile ihre Qualität ver­ schlechtern oder sogar in Flammen aufgehen. Beim Verfahren der Feststellung der Motordrehung ergibt sich ein gewisses Risiko, daß anklebender Staub oder eine Verschmutzung und dergleichen des Sensorteils einen Fehlbetrieb der Vorrichtung bewirken. Außerdem verursacht die komplizierte elektronische Schaltung, die aus einer Verstärkerschaltung und einer Treiberschaltung oder dergleichen aufgebaut ist, die zum Reflektieren des Motorsteuersignals erforderlich ist, um ein Sensorsignal zu bilden, hohe Kosten. Desgleichen erweist sich die bekannte mit der abgegriffenen Spannung arbeitende Schaltung als kompliziert mit zahlreichen Bauelementen, als zweifelhaft hinsichtlich der Ausschaltschwelle etwa im Fall abgesunkener Batterie­ spannung und als raumaufwendig und somit als problematisch hinsichtlich der Unterbringung innerhalb des Gehäuses des Spiegelkörpers.

Demgegenüber soll durch die Erfindung ein elektrisch ein- und ausklappbarer Rückblickspiegel mit einer Steuervorrichtung geschaffen werden, die einen kompakten und verkleinerten Rückblickspiegel ergibt, der durch die Tatsache einer ein­ fachen und kompakten Schaltung verbessert ist und darüber hinaus in der Lage ist, die Sicherheit beim Spiegelklappen zu erhöhen. Dies wird erreicht durch die in den Ansprüchen definierte Steuervorrichtung.

Die Steuervorrichtung wird im Rahmen der Erfindung bei einem elektrisch klappbaren Rückblickspiegel angewandt, bei dem ein Spiegelkörper um einen, auch als Welle bezeichneten Achszapfen gedreht wird, der von einer Basis aufragt, indem ein im Spiegel­ körper enthaltener Motor reversibel zur Drehung angetrieben wird, und bei dem die Verdrehung des Spiegelkörpers durch Rotationsende-Einrichtungen in den vorgegebenen Positionen, nämlich im ausgeklappten Zustand und im eingeklappten Zustand angehalten wird. Die Steuervorrichtung umfaßt eine Schalter­ anordnung zum Schalten des Drehens des Spiegelkörpers in den ausgeklappten oder in den eingeklappten Zustand, eine zwischen die Schalteranordnung und den Motor eingeschaltete Relais­ schaltung zum Liefern oder Sperren des Antriebsstroms für den Motor, eine Relais-Steuerschaltung, die einen in Reihe mit dem Motor geschalteten Abgreif-Widerstand umfaßt, und ein Halbleiter­ bauteil in Form eines Photokopplers, der parallel zu diesem Widerstand geschaltet ist, wobei der Motorstrom in eine Spannung umgewandelt wird und dann, wenn die Verdrehung des Spiegelkörpers durch den Anschlag an den Rotationsende-Einrichtungen oder durch eine äußere Kraft angehalten wird, die Relais- Steuerschaltung in den Zustand EIN gerät und die zuvor selbst­ haltende Relaisschaltung durch Kurzschließen der Relaiswicklung auslöst, und zwar aufgrund der zwischen den Enden des Widerstands auftretenden Spannung, wenn diese über eine Schwellenspannung des Halbleiterbauteils ansteigt.

Als Halbleiterbauteil des Photokopplers kann speziell eine lichtemittierende Diode dienen, die in den Einschaltzustand fällt und Licht emittiert, wenn die über dem Widerstand auf­ tretende Spannung über der Schwellenspannung des Halbleiter­ bauteils liegt, und seine Lichtdetektor-Komponente kann ein Phototransistor oder eine CdS-Komponente sein. Photokoppler in Steuerschaltungen von Rückblickspiegeln sind im Zusammenhang mit der Steuerung der Spiegelwinkelverstellung an sich aus Patents Abstracts of Japan, M-291, 1984, Vol. 8/Nr. 87, 59-2949 (A) bekannt.

Die Schaltung ist insofern kompakter als bekannten Schal­ tungen zur Motorabschaltung, als hier der Photokoppler verwendet wird, wobei eine Schaltungspackung, die die Relaisschaltung und die Relais-Steuerschaltung enthält, im Spiegelkörper eingebaut werden kann. Wenn die weitere Verdrehung des Spiegel­ körpers im ein- oder im ausgeklappten Zustand angehalten wird, oder wenn der Spiegelkörper durch die Wirkung einer äußeren Kraft oder durch ein Hindernis während der Verdrehung angehalten wird, so steigt der vom nun überlasteten Motor gezogene elektrische Strom an und am Widerstand, der zwischen die Schalteranordnung und den Motor gesetzt ist, tritt ein abgreifbarer erhöhter Spannungsabfall auf. Parallel zu diesem Widerstand ist die Photodiode geschaltet und wenn die Spannung am Widerstand über die Schwelle ansteigt, wird der Photokoppler so betätigt, daß er schaltet und seine Sekundärkomponente leitend wird, was das Relais auslöst, wodurch der Motorspeisestrom unterbrochen wird. Bei der beschriebenen bevorzugten Ausführungsform erfolgt unter der Bedingung eines Temperatur­ bereichs von -30°C bis 80°C und unter der Bedingung eines weiten Spannungsbereichs der Stromquelle von 9 V bis 16 V die Unterbrechung des Motorspeisestroms innerhalb von 100 Milli­ sekunden nach dem zwangsweisen Anhalten des Spiegelkörpers.

Im Motor fließt ein solcher Überstrom, daß die zeitliche Verzögerung praktisch ausfällt und der Motorstromkreis prak­ tisch augenblicklich unterbrochen wird, wodurch verhindert wird, daß der Spiegelkörper sich weiter über die festgelegte Position hinausbewegt, so daß also die Positionierungsgenauig­ keit hoch ist, während andererseits verhindert wird, daß der Motor Schaden nimmt, indem er zu brennen beginnt. Auch das Antriebssystem wird somit vor Überlastung geschützt, was die Lebensdauer der Teile der Vorrichtung erhöht. Da auch im Fall, daß der Spiegelkörper während der Verdrehung durch ein äußeres Hindernis zum Stehen gebracht wird, der Antriebsstromkreis sehr schnell unterbrochen wird, verbessert sich die Betriebs­ sicherheit. Ist beispielsweise das Hindernis ein menschlicher Arm, so ergab sich beim Stand der Technik aufgrund der Verzö­ gerung vom Auftreffen auf den Arm bis zur Unterbrechung des Stromkreises das Risiko einer Verletzung des Arms durch die anhaltende Drehkraft. Beim erfindungsgemäßen System wird die Antriebskraft sofort abgeschaltet, wenn die Spiegeldrehung durch den menschlichen Arm blockiert wird, so daß eine Verlet­ zung verhindert wird. Da der Halbleiter durch die erhöhte Spannung am Widerstand gesteuert wird, wird verhindert, daß die Steuervorrichtung durch Staub oder Verschmutzung beein­ trächtigt wird.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Weiterbildungen der Erfin­ dung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines bevor­ zugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeich­ nung. Es zeigt:

Fig. 1 einen Schaltplan einer Steuerschaltung eines elek­ trisch ein- und ausklappbaren Rückblickspiegels gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 eine teilweise aufgeschnittene Vorderansicht des mit der Steuervorrichtung ausgestatteten Rückblickspiegels;

Fig. 3 eine vergrößerte vertikale Schnittansicht von vorne des Umgebungsbereichs einer in Fig. 2 sichtbaren Welle;

Fig. 4 in vergrößertem Maßstab eine perspektivische An­ sicht einer Anschlagplatte im Bereich der Welle von Fig. 3;

Fig. 5 eine abgewickelte Darstellung der Anschlagplatte im Zustand des Anschlags einer Kugel, wobei (A) den Zustand des ausgestellten Spiegels und (B) den Zustand des einge­ klappten Spiegels darstellt.

Fig. 6 in vergrößertem Maßstab und teilweise in Vertikal­ richtung geschnitten eine Vorderansicht des Umgebungs­ bereichs der Welle in einem Zustand, in dem der Spiegel­ körper sich vom ausgestellten Zustand zum eingeklappten Zustand verdreht; und

Fig. 7 eine Ansicht entsprechend Fig. 6, jedoch in einem Zustand, in dem der Spiegelkörper manuell oder durch eine äußere Kraft verdreht wird.

Gemäß Fig. 1 ist eine Steuervorrichtung 1 für einen elektrisch ein- und ausklappbaren Rückblickspiegel gemäß der Erfindung aufgebaut mit einer Stromquelle E, einer Schalteranordnung 2, einer Relaisschaltung 3, einer Relais-Steuerschaltung 4 und einem Motor 30. Die Stromquelle E ist eine normalerweise geladene Batterie in einem Automobil und die Schalteranordnung 2 ist in einem inneren Instrumentenbrett oder dergleichen im Bereich des Fahrersitzes montiert, wo sie vom Fahrer betätigt wird. Die Schalteranordnung 2 besteht aus zwei Schaltern, von denen jeder zwei stationäre Schaltstücke A1, B1 bzw. A2, B2, ein bewegliches Schaltstück 5 bzw. 6 und zwei Schaltstrecken derart enthält, daß der Pluspol der Stromquelle E mit den Schaltstücken A1 und B2 und der Minuspol mit den Schaltstücken A2 und B1 verbunden ist. Die beweglichen Schaltstücke 5 bzw. 6 sind mit Anschlußklemmen C1 bzw. C2 verbunden. Die bewegli­ chen Schaltstücke 5, 6 sind mechanisch gekoppelt und die Schalter sind so umschaltbar, daß die beweglichen Schaltstücke 5, 6 und damit die Anschlußklemmen C1, C2 einerseits an die positive und andererseits an die negative Batteriespannung, und umgekehrt, anlegbar sind.

Die Relaisschaltung 3 liegt zwischen der Schalteranordnung 2 und dem Motor 30 und dient dazu, den Speisestrom des Motors durchzulassen oder zu sperren. Sie enthält zwei sie durch­ laufende Leiterstrecken 7 und 8 und in der Leiterstrecke 7 befindet sich eine Relais-Schaltstrecke Ra. Hinter der Schalt­ strecke Ra sind die Leiterstrecken 7 und 8 überbrückt durch eine Leiterstrecke 9, die die Reihenschaltung eines Wider­ stands R1 und einer Relaisspule Rc enthält. Die Relaisschaltung 3 enthält weiterhin einen Kondensator C, der mit Hilfe einer Zweigleitung 10 zwischen den Leiterstrecken 7 und 8 die Relais-Schaltstrecke Ra und den Widerstand R1 überbrückt. Beim Schalten der Schalteranordnung zum Übergang auf den ausge­ stellten Zustand oder den eingeklappten Zustand wird die Relaisspule Rc erregt durch den elektrischen Strom, der sich aus dem Laden des Kondensators C ergibt, wodurch die Relais- Schaltstrecke Ra geschlossen wird, was wiederum die Anschluß­ klemmen C1 und C2 der Schalteranordnung 2 miteinander über die Reihenschaltung aus der Relais-Schaltstrecke Ra (Leiterstrecke 7), den Widerstand R1 (Leiterstrecke 9), die Relaisspule Rc und die Leiterstrecke 8 verbindet, wodurch die Relais-Schalt­ strecke Ra geschlossen bleibt und das Relais selbsthaltend ist.

Die Relais-Steuerschaltung 4 dient dazu, vom an den Motor 30 gelieferten elektrischen Strom eine Spannung abzuleiten, die sich für die Steuerung eignet. Die Relais-Steuerschaltung 4 ist aufgebaut aus einem Widerstand R3, der in Reihe mit dem Motor geschaltet ist, und einem Halbleiterbauteil, nämlich beim dargestellten Ausführungsbeispiel einem Photokoppler PC, das parallel zum Widerstand R3 zwischen Punkten 11 und 12 der Leiterstrecke 7 liegt.

Der Rückblickspiegel umfaßt einen Spiegelkörper 25, der vom Motor 30 zwischen der ausgestellten und der eingeklappten Stellung hin- und herverdrehbar ist. Trifft der Spiegelkörper 25 an Rotationsende-Einrichtungen 70 (Fig. 3) ein oder wird er in seiner Verdrehung durch eine äußere Kraft zum Anhalten gezwungen, so löst die Relais-Steuerschaltung 4 die Relais­ schaltung 3 dadurch aus, daß die Spannung an beiden Enden des Widerstandes R3 über die Schwellenspannung des Halbleiter- Photokopplers PC ansteigt und diesen in den Einschaltzustand bringt. Der Widerstand R3 liegt zwischen der Relais-Schalt­ strecke Ra in der Leiterstrecke 7, die von der Anschlußklemme C1 des beweglichen Schaltstücks 5 kommt, und dem Motor 30. Eine Schleifenleitung 13 verbindet die Punkte 11 und 12, zwischen denen der Widerstand R3 liegt, und in ihr liegt ein Widerstand R2 und in Reihe zu diesem eine lichtemittierende Diode D1, parallel zu der wiederum über eine Zweigleitung 14 eine weitere lichtemittierende Diode D2 geschaltet ist. Die lichtemittierenden Dioden D1 und D2 sind antiparallel zuein­ ander geschaltet und dienen dazu, die Höhe der Spannung über den Widerstand R3 in beiden Richtungen festzustellen; sie sind Bestandteile des Photokopplers PC und liegen als Parallel­ schaltung in Reihe mit dem Widerstand R2 parallel zum Wider­ stand R3.

Zwischen dem Widerstand R1 und der Relaisspule Rc liegt auf der Leiterstrecke 9 ein Punkt 15, von dem eine Leiterstrecke 16 abzweigt, die über die Parallelschaltung eines Transistors Q1 und eines Transistors Q2, dieser mit einer Zweigleitung 17, zur Leiterstrecke 8 führt. Die Transitoren Q1 und Q2 sind lichtempfindliche Transistoren, die den Dioden D1 bzw. D2 des Photokopplers PC benachbart oder gegenüberliegend angeordnet sind und parallel zur Relaisspule Rc liegen, und sie dienen jeweils für eine der elektrischen Stromrichtungen der Schal­ tung mit Bezug zu einer der Dioden D1, D2.

Die Schaltung der Steuervorrichtung gemäß der Erfindung kann durch die Verwendung des Photokopplers kompakt sein, und ein geschlossenes Gehäuse oder eine Packung der Relais-Steuer­ schaltung oder eine Packung 80, die die Relaisschaltung und die Relais-Steuerschaltung enthält, kann an der Seite des Spiegelkörpers 25 montiert sein, wie Fig. 2 zeigt.

Im folgenden wird die Betriebsweise der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung beschrieben.

(1) Der Rückblickspiegel verdreht sich vom ausgestellten in den eingeklappten Zustand

Die Schalteranordnung 2 wird geschaltet, um die Klappbetäti­ gung durchzuführen. Die beweglichen Schaltstücke 5, 6 werden mit den Schaltstücken A1 bzw. A2 in Berührung gebracht und der Ladestrom fließt sofort von der Anschlußklemme C1, die Kontakt zum Schaltstück A1 hat, zum Kondensator C. Die Relaisspule Rc wird durch diesen Ladestrom erregt und die Relais-Schalt­ strecke Ra schließt, wodurch der Stromkreis eingeschaltet ist. Der elektrische Strom wird angelegt an die Klemme C1 → die Relais-Schaltstrecke Ra → den Widerstand R1 → die Relaisspule Rc → die Klemme C2 zum Selbsthalten der Relais-Schaltstrecke Ra. Außerdem wird der Strom angelegt an die Klemme C1 → die Relais-Schaltstrecke Ra → den Widerstand R3 → den Motor 30 → die Anschlußklemme C2, wodurch der Motor 30 zu rotieren be­ ginnt und der Rückblickspiegel seine Verdrehung in die Ein­ klapp-Richtung beginnt. Weiterhin entlädt sich der Kondensator C über R1 und die Schaltstrecke Ra. Die in Fig. 3 erkennbare Rotationsende-Einrichtung 70, die später beschrieben wird, hält mechanisch die Verdrehung des Rückspiegels im eingeklapp­ ten Zustand an und damit wird auch die Drehung des Motors 30 gestoppt.

Der elektrische Antriebsstrom des Motors 30 erhöht sich durch das Anhalten seiner Umdrehung, wie sie oben beschrieben wurde, und damit erhöht sich auch die Spannung zwischen den beiden Enden des Widerstands R3 in der Relais-Steuerschaltung 4. Die Spannung erhöht sich auf einen Pegel gerade über der Durchlaß­ spannung der lichtemittierenden Diode D1 im Photokoppler PC, und der elektrische Strom fließt durch diese Diode D1, die mit der Lichtemission beginnt. Der in der Nachbarschaft der lich­ temittierenden Diode D1 angeordnete Transistor Q1 wird durch deren emittiertes Licht durchgeschaltet, so daß der Stromkreis im Zustand EIN ist. Hierdurch wird die Relaisspule Rc kurz­ geschlossen und dadurch entregt und der elektrische Strom kann die Relais-Schaltstrecke Ra nicht mehr halten, sondern löst sie aus. Als Ergebnis wird die Schaltung 3 geöffnet und der Antriebsstrom für den Motor 30 unterbrochen. Im Fall, daß die Drehbewegung des Rückblickspiegels aufgrund eines Hindernisses oder dergleichen auf dem Weg vom ausgestellten in den einge­ klappten Zustand angehalten wird, öffnet die Schaltung 3 der Steuervorrichtung in der gleichen Weise wie oben beschrieben und der Speisestromkreis des Motors 30 wird ebenfalls unter­ brochen.

(2) Der Rückblickspiegel verdreht sich vom eingeklappten in den ausgestellten Zustand

Auch die Ausstell-Verstellung wird durchgeführt durch Be­ tätigen der Schalteranordnung 2. Die beweglichen Schaltstücke 5 und 6 werden an die Schaltstücke B1 bzw. B2 angelegt und der Ladestrom fließt augenblicklich von der Anschlußklemme C2, die mit dem Schaltstück B2 verbunden worden ist, über die Relais­ spule Rc in den Kondensator C. Die Relaisspule Rc wird durch diesen Ladestrom erregt und die Relais-Schaltstrecke Ra schließt und versetzt die Schaltung in den Zustand EIN. Der elektrische Strom fließt durch die Klemme C2 → die Relaisspule Rc → den Widerstand R1 → die Relais-Schaltstrecke Ra → die Anschlußklemme C1, wobei die Relais-Schaltstrecke Ra in Selbsthaltung geschlossen bleibt. Außerdem fließt der Strom durch die Anschlußklemme C2 → den Motor 30 → den Widerstand R3 → die Relais-Schaltstrecke Ra → die Anschlußklemme C2, so daß der Motor 30 zu drehen beginnt und der Rückblickspiegel beginnt, sich zum ausgestellten Zustand zu verdrehen. Außerdem entlädt sich der Kondensator C über R1 und Ra.

Die Verdrehung des Rückblickspiegels wird mechanisch angehal­ ten durch die (in Fig. 3 dargestellte) Rotationsende-Ein­ richtung 70, wenn er den ausgestellten Zustand erreicht, und die weitere Drehung des Motors 30 ist blockiert, wodurch der vom Motor 30 gezogene Strom sich erhöht und die zwischen den Klemmen des Widerstands R3 auftretende Spannung sich ebenfalls erhöht. Zur Zeit der Erhöhung dieser Spannung auf einen Pegel gerade über der Durchlaßspannung der lichtemittierenden Diode D2 im Photokoppler PC beginnt der Strom, durch die lichte­ mittierende Diode D2 zu fließen, die mit der Lichtemission beginnt. Der in der Nachbarschaft dieser lichtemittierenden Diode D2 angeordnete Transistor Q2 wird durch das emittierte Licht durchgeschaltet und versetzt die Schaltung in den Zu­ stand EIN. Wiederum wird hierdurch die Relaisspule Rc kurz­ geschlossen, nämlich durch den Transistor Q2, und wird die Relais-Schaltstrecke ausgelöst, da der elektrische Strom sie nicht länger selbst halten kann, wodurch die Schaltung öffnet und der Speisestrom des Motors 30 gesperrt wird. Wird die Drehbewegung des Spiegels auf dem Weg vom eingeklappten Zu­ stand in den ausgestellten Zustand durch ein Hindernis oder dergleichen angehalten, so öffnet die Steuervorrichtung den Stromkreis in der gleichen Weise, wie es beschrieben wurde, nämlich wird auch hierbei der Speisestrom für den Motor 30 gesperrt.

Im folgenden wird die mechanische Konstruktion der Rückblick­ spiegel-Baugruppe, die mit dieser Steuervorrichtung ausgestat­ tet ist, beschrieben.

Wie Fig. 2 zeigt, ist in einer mit elektrischem Antrieb klapp­ baren Rückblickspiegel-Baugruppe 20 eine Basis 21 mit einem Ansatz 22 versehen, von dem eine zylindrische Hohlwelle 23 aufragt, die an ihrem unteren Ende einen tellerartig abstehen­ den Flansch 24 aufweist. Der Spiegelkörper 25 ist um die Welle 23, von der er getragen wird, drehbar, und zwar in den ausge­ stellten oder den eingeklappten Zustand. Hierzu ist auf der zylindrischen Welle 23 ein Rahmen 26 angeordnet, der einen Fußteil 27, welcher mit einer Hülse 28, aus der die Welle 23 herausgeführt ist, versehen ist, und einem Flügelteil 29, der im wesentlichen vertikal vom Fußteil 27 nach oben absteht, aufweist. Der Flügelteil 29 ist mit einer Schraube 19 mit einer Innenwand des Spiegelkörpers 25 verbunden und eine (nicht dargestellte) Aktuatoreinheit ist an einer Vorderfläche des Flügelteils montiert und dient dazu, den Reflexionswinkel des Spiegels zu justieren.

Die elektrische Antriebseinrichtung besteht aus dem Motor 30 und einem Drehzahlreduktionsmechanismus 33 und ist am Fußteil 27 des Rahmens 26 montiert. Der Motor weist eine Motorwelle 31 auf, auf der eine Schnecke 32 sitzt. Der Drehzahlreduk­ tionsmechanismus 33 führt die Drehzahlreduktion in zwei Schritten durch, mit einem Reduktionsgetriebe 34 für den ersten Schritt, einem Reduktionsgetriebe 37 für den zweiten Schritt und einem Endritzel 39. Das Reduktionsgetriebe 34 des ersten Schritts, wie es in der Zeichnung dargestellt wird, umfaßt ein Schneckenrad zum Angriff an der Schnecke 32 und eine Schnecke zum Angriff an einem Schneckenrad des Reduk­ tionsgetriebes 37 des zweiten Schritts. Dieses Reduktions­ getriebe 37 umfaßt das genannte Schneckenrad zum Angriff an der Schnecke des Reduktionsgetriebes 34 und ein Planrad zum Kämmen mit dem Endritzel 39, das seinerseits an einem Kupp­ lungszahnrad 40 angreift, das mit einer Kugelkupplung versehen ist und lösbar an der Welle 23 angreift. Das Kupplungszahnrad 40 ist um die Welle 23 mit einer Kupplungsfunktion derart angeordnet, daß sie eine Kuppelverbindung mit der Welle für den normalen Gebrauch herstellt (wenn sich der Spiegelkörper im ausgestellten Zustand befindet) und sich gegenüber der Welle auskuppelt, wenn eine erzwungene Verdrehung stattfindet. Das Endritzel 39 des Drehzahlreduktionsmechanismus 33 soll am Kupplungszahnrad 40 so angreifen, daß der Spiegelkörper elek­ trisch geklappt oder erzwungenermaßen verdreht wird.

An der Oberseite des von der Welle 23 getragenen Kupplungs­ zahnrads 40 sind konkave Mulden 41 gebildet, in die jeweils eine Stahlkugel 42 eingreift. Die Stahlkugeln 42, ein Kugelkäfig 43 mit einem Flanschteil 44 und kleinen Löchern 45, eine Hülse, eine untere Scheibe 46, eine Schraubenfeder 47, obere Scheiben 48 und 49 und ein Befestigungsglied 50 bilden zu­ sammen eine Konstruktion, mit deren Hilfe die Stahlkugeln stets elastisch an die Oberseite des Kupplungszahnrads 40 gedrückt sind (Fig. 2 und 3). Während die Stahlkugeln 42 mit ihrem unteren Teil in den Mulden 41 sitzen, sind ihre oberen Hälften locker in die kleinen Löcher 45 eingesetzt, die sich im Flanschteil 44 des Kugelkäfigs 43 befinden, welcher undreh­ bar auf der Welle 23 montiert ist.

In der Steuervorrichtung ist der Motor 30 so betätigt, daß er das Endritzel 39 des Drehzahlreduktionsmechanismus 33 in Drehung versetzt und das Kupplungszahnrad 40 sich drehfest auf der Welle 23 befindet, und zwar aufgrund des Kupplungsmecha­ nismus, der durch die Stahlkugeln 42 und die konkaven Mulden 41 gebildet wird, und es dreht sich zentriert um die Welle 23 der gesamte Rahmen, um so den Spiegelkörper 25 in den einge­ klappten Zustand oder den ausgestellten Zustand zu verdrehen. Der Drehzahlreduktionsmechanismus 23 ist nicht auf den in den vorliegenden Figuren dargestellten Mechanismus beschränkt, sondern kann auch beispielsweise als (nicht dargestellter) Drehzahlreduktionsmechanismus mit einem Zug von Planzahnrädern konstruiert sein, wie er in der US-Patentanmeldung 08/042154 (Erfinder: Toshihiro Mochizuki) beschrieben ist.

In Fig. 2 bezeichnet die Bezugszahl 55 einen Kabelbaum, der durch die hohle Welle 23 verläuft und der Speisung und Steue­ rung des Motors dient.

Am Flansch 24 der Welle 23 befinden sich halbkugelförmige konkave Mulden 61, die Stahlkugeln 62 enthalten. An der Unter­ seite des Fußteils 27 des Rahmens befindet sich eine ringför­ mige Nut 63, die eine ringförmige Anschlagplatte 65 enthält, welche dazu dient, den Spiegelkörper zu positionieren. Fig. 4 zeigt die Anschlagplatte 65 in perspektivischer Ansicht von unten. Zwei Sektorausschnitte 66, an denen die ringförmige Anschlagplatte eine verminderte Dicke hat, sind beiderseits durch Schultern begrenzt, die Anschläge 67 und 68 bilden, wobei sich symmetrisch H-Flächen und L-Flächen ergeben. Die Stahlkugeln 62, die in den halbkugelförmigen konkaven Mulden 61 sitzen, sind in die Sektorausschnitte 66 eingesetzt. Diese Konstruktion bildet eine Rotationsende-Einrichtung 60.

Die Oberseite des Flanschs 24 der Welle und der Fußteil 27 des Rahmens sind so gestaltet, daß sie Flächenkontakt miteinander haben, und die Rotationsende-Einrichtung 70 besteht aus einem vorspringenden Bogenteil 71, der am Flansch 24 der Welle sitzt, und einer bogenförmigen Nut 72, die an der Unter- oder Rückseite des Fußteils 27 gebildet ist und in die der Bogen­ teil 71 eingreift. Am Fußteil 27 des Rahmens 26 ist außerdem um die Welle herum eine nach oben abstehende Wand 53 gebildet, und ein Getriebegehäuse 52 ist dadurch gebildet, daß auf der Wand 53 eine obere Platte oder Haube 54 aufgesetzt ist, wie es in den Fig. 2 und 3 ersichtlich ist.

Am Fußteil 27 ist außer der ringförmigen Nut 63 weiterhin konzentrisch zur Welle 23 eine eine Wellenrippe (shaft rib) 76 aufnehmende Ringnut 77 sowie die einen Teil der Rotations­ ende-Einrichtung bildende bogenförmige Nut 72 angeordnet. Diesen Teilen entsprechend befinden sich am Flanschteil 24 der Welle außer den Mulden 61 mit den Kugeln 62 eine der Gleit­ fläche 75 gegenüberliegende Kontaktfläche, der vorspringende Bogenteil 71, der in die bogenförmige Nut 72 eingreift, und die ringförmige Wellenrippe 76.

Die aus der Anschlagplatte 65 und den Stahlkugeln 62 be­ stehende Positioniereinrichtung ist doppelt geschützt durch eine erste Sperre, die durch die Wellenrippe 76 und die Ringnut 77 gebildet ist, und eine zweite Sperre, die durch die ringförmige Gleitfläche 75 gebildet ist. Die Positioniereinrichtung ist ebenso gegenüber dem Einströmen von Wasser und gegenüber Staub oder fremder Verschmutzung geschützt und die Dreh- und Bewe­ gungsfähigkeit der Stahlkugeln bleibt erhalten. Somit sind das konstante Drehen und Anhalten des Spiegelkörpers erreichbar.

Fig. 5 stellt eine teilweise, aufgeschnittene Abwicklung entlang der ringförmigen Anschlagplatte 65 dar, und es ist der Kontaktzustand der Stahlkugeln 62 und der Anschlagplatte 65 gezeigt. Hierbei zeigt Fig. 5(A) den Zustand, in dem der Spiegelkörper sich in der ausgestellten Position findet, und Fig. 5(B) den Zustand, in dem er sich in der eingeklappten Position befindet. G1 und G2 bezeichnen Spalte, die zwischen der Oberseite der Stahlkugeln und der Anschlagplatte 65 bzw. zwischen dem Flansch 24 und der Anschlagplatte 65 gebildet sind, um zu verhindern, daß die H-Fläche und die L-Fläche einem Abrieb unterliegen.

Bei der Verdrehung des Spiegelkörpers vom ausgestellten in den eingeklappten Zustand wird der Motor 30 so gespeist, daß er das Endritzel 39 des Drehzahlreduktionsmechanismus in Drehung versetzt, woraufhin das mit dem Endritzel 39 kämmende Kupp­ lungszahnrad 40 zu drehen beginnt, das aber, wie beschrieben, durch die Kugelkupplungsfunktion mit der Welle gekoppelt ist, was zur Folge hat, daß sich der Rahmen 26 verdreht. Bei dieser Drehung des Rahmens 26 setzen sich die Kugeln 42, die locker in den kleinen Löchern 45 geführt sind, in Umdrehung und rollen von den konkaven Mulden 41 des Zahnrads 40 zur Zahnrad­ oberseite, wobei die Schraubenfeder 47 in der durch einen Pfeil angezeigten Richtung zusammengepreßt wird (Fig. 6).

Wird der Spiegelkörper in die ausgestellte Position verdreht, so kontaktiert der Anschlag 67 der Anschlagplatte 65, der im ausgestellten Zustand die Positioniereinrichtung ist, die Kugel 62 (Fig. 5(A)) und die Motordrehung wird mechanisch angehalten. Durch das Anhalten der Motordrehung wird die Stromzufuhr zum Motor durch die Steuereinrichtung aufgrund des erhöhten Antriebsstroms wie beschrieben abgeschnitten. Und bei der Verdrehung des Spiegels in die eingeklappte Stellung kontaktiert der vorspringende Bogenteil 71, der die Rotations­ ende-Einrichtung im eingeklappten Zustand ist, das Ende der bogenförmigen Nut 72, um ebenfalls die Drehung des Motors mechanisch anzuhalten, woraufhin die Stromeinspeisung durch die Betriebsweise der Steuervorrichtung abgeschnitten wird.

Wird die Spiegelposition zwangsweise durch eine äußere Kraft aus der eingesteuerten Position heraus verdreht, so werden die Stahlkugeln 62 in Drehung versetzt und rollen oder gleiten über den Anschlag 67 hinaus auf die Fläche H der Anschlag­ platte 65, wodurch, wie in Fig. 7 dargestellt ist, der Rahmen leicht vom Flansch 24 der Welle nach oben bewegt wird. Der Fahrzeugführer schaltet dann die Schalteranordnung in eine der Stellungen A1, A2 oder B1, B2, um den Spiegelkörper in die korrekte Position zu verdrehen.

Wie oben beschrieben, erhöht sich in der Steuervorrichtung des elektrisch ein- und ausklappbaren Rückblickspiegels dann, wenn der Antriebsstrom sich durch eine Überlast des Motors erhöht, die über einem Widerstand, der zwischen der Schalteranordnung und dem Motor eingeschaltet ist, auftretende Spannung, die das Halbleiterbauelement ansteuert, wobei die ansonsten erforder­ liche komplizierte Operation wie die Justierung der Position mit Schaltungsänderungselementen in der ausgestellten oder der eingeklappten Stellung des Spiegelkörpers überflüssig wird. Außerdem sind der Photokoppler, der im Detektorteil zur Fest­ stellung des Motorstroms verwendet wird, und die Relais- Schaltstrecke zum Steuern des Motorstroms in einem Gehäuse verkapselt und es gibt kein Risiko einer Fehloperation der Vorrichtung, die durch einen unvollkommenen Kontakt aufgrund einer Verschmutzung von außen bewirkt würde. Die kleine Anzahl von in der Steuervorrichtung nach der Erfindung eingebauten Teilen hat eine einfache und kompakte Schaltung der Vorrich­ tung zur Folge und das die Relais-Steuerschaltung enthaltende Gehäuse kann im Spiegelkörper montiert sein. Wie beschrieben, können die Qualität und die Zuverlässigkeit des elektrisch klappbaren Rückblickspiegels verbessert werden und der kompak­ te, ein kleines Volumen beanspruchende Rückblickspiegel kann unter niedrigen Kosten hergestellt werden, da er eine einfache und kompakte Schaltung umfaßt.

Claims (5)

1. Elektrisch ein- und ausklappbarer Kraftfahrzeug-Rückblick­ spiegel, der umfaßt:

• - eine Basis (21);
• - einen auf der Basis (21) angeordneten Achszapfen (23);
• - einen relativ zum Achszapfen (23) zwischen gegebenen Rotationsendpunkten, die dem ein- und dem ausgeklappten Zustand entsprechen, verdrehbaren Spiegelkörper (25);
• - einen im Spiegelkörper (25) befindlichen Elektromotor (30) zum Verdrehen des Spiegelkörpers;
• - Rotationsende-Einrichtungen (62, 67, 70), die um den Achszapfen zum Anhalten des Spiegelkörpers (25) an den Rotationsendpunkten angeordnet sind;
• - eine Schalteranordnung (2) zum Schalten der Polarität des Motors (30) zur Verdrehung des Spiegelkörpers (25) in den ausgeklappten Zustand oder in den eingeklappten Zustand;
• - eine elektrisch mit dem Motor (30) verbundene Relais­ schaltung (3) zum Durchschalten oder Sperren des von einer Stromquelle (E) kommenden Motorstroms, die eine Relaisspule (Rc) und eine Relais-Schaltstrecke (Ra) umfaßt;
• - eine Relais-Steuerschaltung (4), die zur Unterbrechung der elektrischen Stromspeisung der Relaisspule (Rc) den Zustand der blockierten Drehung, wenn der Spiegelkörper (25) die Rotationsendpunkte erreicht hat oder aus anderen Gründen blockiert ist, feststellt und die einen in Reihe mit dem Motor geschalteten elektrischen Widerstand (R3), dessen Spannungsabfall abgegriffen wird, umfaßt;

dadurch gekennzeichnet, daß die Relaisschaltung (3) eine Selbsthalteschaltung (R1, Rc) umfaßt und die Relais-Steuerschaltung (4) weiterhin einen parallel zum Widerstand (R3) geschalteten Photokoppler (PC) enthält, der eine lichtemittierende Diode (D1, D2), die in den lichtemittierenden Einschaltzustand kommt, wenn der an den Klemmen des Widerstands (R3) abgegriffene Spannungsabfall über der Schwellenspannung der Diode liegt, und ein Lichtdetektorelement (Q1, Q2) enthält, das bei Feststellung der Lichtemission leitend wird und die Relaisspule (Rc) kurzschließt.

2. Rückblickspiegel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lichtdetektorelement (Q1, Q2) ein Phototransistor oder ein Cadmiumsulfidelement - CdS - ist.

3. Rückblickspiegel nach einem der Ansprüche 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß im elektrisch ein- und ausklappbaren Rückblickspiegel:

• - der Achszapfen (23) einen Flansch (24) aufweist;
• - der Spiegelkörper (25) um den Achszapfen (23) zentriert drehbar montiert ist;
• - im Spiegelkörper (25) ein Rahmen (26) montiert ist, der einen Fußteil (27) mit einem Loch, durch das der Achszapfen (23) hindurchtritt, und einen Flügelteil (29) zum Tragen des Spiegelelements aufweist;
• - eine elektrische Antriebseinrichtung den Motor (30) und einen Drehzahlreduktions-Getriebemechanismus (33) aufweist, die am Fußteil (27) des Rahmens zum Drehen des Spiegelkörpers (25) befestigt sind;
• - ein Getriebegehäuse (52) am Fußteil (27) des Rahmens montiert ist und den Achszapfen (23) und den Drehzahlreduktions- Getriebemechanismus (33) umgibt;
• - ein Kupplungszahnrad (40) am Achszapfen (23) und an einem Endritzel (39) des Drehzahlreduktions-Getriebemechanismus (33) angreift;
• - die Rotationsende-Einrichtungen (60, 70) für den Spiegelkörper (25) zwischen der Oberseite des Flanschteils (24) dem Achszapfen (23) und dem Fußteil (27) des Rahmens (26) liegen und wirksam sind;
• - am Fußteil (27) des Rahmens eine stehende Wand (53) zur Bildung des unteren Teils des Getriebegehäuses (52) ansetzt;
• - eine äußere Abdeckung (54) am oberen Teil der stehenden Wand (53) angreift und den oberen Teil des Getriebegehäuses (52) zum Halten des oberen Endes des Achszapfens (23) bildet; und
• - an der äußeren Abdeckung (54) ein geschlossenes Gehäuse (80) montiert ist, das die Relais-Steuerschaltung (4) enthält.

4. Rückblickspiegel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das geschlossene Gehäuse (80) sowohl die Relaisschaltung (3) als auch die Relais-Steuerschaltung (4) enthält.