DE19909233A1 - Adjusting drive to swivel car's rear view mirror about at least one pivot axis - Google Patents
Adjusting drive to swivel car's rear view mirror about at least one pivot axisInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Stellantrieb zum Verschwenken eines Kfz-Rückblickspiegels um zumindest eine Schwenkachse, mit einem Trag- oder Gehäuseteil für die schwenkbewegliche Lagerung eines Spiegelglasträgers und mit zumindest einem Antriebsmotor, dessen Rotor über ein Untersetzungsgetriebe und ein Verstellelement getrieblich mit dem Spiegelglasträger gekuppelt ist.The invention relates to an actuator for pivoting a motor vehicle rear view mirror at least one pivot axis, with a support or housing part for the pivotable mounting of a mirror glass support and with at least one Drive motor, the rotor via a reduction gear and an adjusting element is geared coupled to the mirror glass support.
Aus der DE-OS 197 28 142 A1 ist ein Stellantrieb zum Verschwenken von Kfz- Rückblickspiegeln etc. bekannt, bei dem zumindest ein Flachankermotor und ein Spindeltrieb vorgesehen sind. Durch den zur Erreichung des erforderlichen Drehmoments für die Verstellung des Spiegels notwendigen großen Durchmesser des Rotors, sind die Abmessungen des Antriebsmotors verhältnismäßig groß. Da die Spindel des Spindeltriebs im Zentrum des Flachankermotors angeordnet ist, ist auch der Abstand der Spindel, welche direkt auf das Stellglied einwirkt, vom Rand des Gehäuseteils relativ groß. Daher muß das Antriebsgehäuse überdimensioniert werden um das erforderliche Drehmoment zu erreichen. Ein weiterer Nachteil der Flachankermotoren besteht darin, daß diese über Bürsten mechanisch kommutiert werden müssen, daher treten im Betrieb deutlich hörbare Bürstengeräusche auf, darüberhinaus ist die Lebensdauer aufgrund der mechanischen Kommutierung begrenzt. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß eine Memory-Version nur durch eine zusätzliche Positionsermittlungseinrichtung realisierbar ist.DE-OS 197 28 142 A1 describes an actuator for pivoting motor vehicle Rearview mirrors etc. are known, in which at least one flat armature motor and one Spindle drive are provided. By the torque required to achieve necessary for the adjustment of the mirror large diameter of the rotor are Dimensions of the drive motor are relatively large. Because the spindle of the spindle drive arranged in the center of the flat armature motor is also the distance of the spindle, which acts directly on the actuator, relatively large from the edge of the housing part. Therefore, it must Drive housing are oversized to the required torque to reach. Another disadvantage of flat armature motors is that they have over Brushes have to be mechanically commutated, so you can clearly hear them during operation Brushing noises, furthermore the service life is due to the mechanical Commutation limited. Another disadvantage is that a memory version only can be realized by an additional position determination device.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher einen Stellantrieb nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dahingehend weiterzubilden, daß dieser bei geringem Bauraum und hoher Lebensdauer nahezu geräuschlos arbeitet und dennoch die geforderten Verstellmomente bei der geforderten Verstellgeschwindigkeit und vibrationsgedämpften Spiegeln erreicht und eine Handverstellung, ohne Rutsch- oder Überlastkupplungen möglich ist.The object of the present invention is therefore an actuator according to the preamble of claim 1 to the extent that this with a small space and high Service life works almost noiselessly and still the required adjustment torques achieved at the required adjustment speed and vibration-damped mirrors and manual adjustment is possible without slip or overload clutches.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zumindest ein Antriebsmotor bei einer Schwenkgeschwindigkeit des Spiegels von ca. 2°/s bis 5°/s und einem Verstellmoment von mindestens 40 Ncm auf eine Drehzahl im Bereich zwischen 50 und 300 U/min ausgelegt und ohne mechanische Kommutierung betreibbar ist, der Rotor des zumindest einen Antriebsmotors zumindest teilweise permanentmagnetisch ist, der mit einer Wicklung versehene Stator des zumindest einen Antriebsmotors fest mit dem Trag- oder Gehäuseteil des Stellantriebs verbunden ist, das Untersetzungsverhältnis des zumindest einen Untersetzungsgetriebes zwischen 600 und 1000 liegt und das Verstellelement eine Spindel, eine Zahnstange oder ein Zahnradsegment ist.This object is achieved in that at least one drive motor a pivoting speed of the mirror of approx. 2 ° / s to 5 ° / s and one Adjustment torque of at least 40 Ncm to a speed in the range between 50 and 300 U / min designed and can be operated without mechanical commutation, the rotor of the at least one drive motor is at least partially permanently magnetic, with a Winding stator of the at least one drive motor fixed to the support or Housing part of the actuator is connected, the reduction ratio of at least a reduction gear between 600 and 1000 and the adjusting element Spindle, a rack or a gear segment.
Die Verstellgeschwindigkeit ist im Bereich zwischen 2°/s bis 5°/s optimal für die ferngesteuerte Einstellung des Spiegels geeignet. Das Verstellmoment muß mindestens 40 Ncm betragen um Vibrationsgedämpfte Spiegel sicher verstellen zu können. Die niedrige Drehzahl des Antriebsmotors bewirkt, daß kaum noch Motorgeräusche emittiert werden. Da der Rotor zumindest teilweise permanentmagnetisch ausgebildet ist und die Statoren mit einer Wicklung versehen sind, kann auf eine mechanische Kommutierung verzichtet werden, wodurch die Lebensdauer der Antriebsmotoren erheblich verlängerbar ist. Das niedrige Untersetzungsverhältnis des Getriebes und die Verwendung von Spindeln, Zahnstangen oder Zahnradsegmenten als Verstellelemente erlauben den Spiegel manuell zu betätigen, ohne daß eine Rutsch- oder Rastkupplung vorgesehen werden muß. Durch die manuelle Betätigung wird dann der Rotor des Antriebsmotors zurückgedreht. Dabei wirkt der Antriebsmotor als Generator, wobei Spannungsimpulse in die Wicklung induziert werden. Diese Impulse können von einer Elektronik ausgewertet werden, wodurch die Relativbewegung des Spiegels ermittelbar ist und der Spiegel in die ursprüngliche Position zurückführbar ist.The adjustment speed is optimal for the range between 2 ° / s to 5 ° / s remote controlled adjustment of the mirror suitable. The adjustment torque must be at least 40 Ncm in order to be able to safely adjust vibration-damped mirrors. The low one The speed of the drive motor means that hardly any engine noises are emitted. There the rotor is at least partially permanent magnet and the stators provided with a winding, mechanical commutation can be dispensed with be, whereby the life of the drive motors can be extended significantly. The low gear reduction ratio and the use of spindles, Racks or gear segments as adjusting elements allow the mirror to be operated manually to be operated without a slip or locking clutch having to be provided. By the manual actuation then turns the rotor of the drive motor back. Here the drive motor acts as a generator, with voltage pulses induced in the winding become. These pulses can be evaluated by electronics, which means that Relative movement of the mirror can be determined and the mirror in the original position is traceable.
Eine zweite Lösung der Erfindung wird dadurch erreicht, daß der zumindest eine Antriebsmotor ohne mechanische Kommutierung betreibbar ist, sein Rotor zumindest teilweise permanentmagnetisch ist, sein mit einer Wicklung versehener Stator fest mit dem Trag- oder Gehäuseteil des Stellantriebs verbunden ist und das Verstellelement eine Spindel ist.A second solution of the invention is achieved in that the at least one Drive motor can be operated without mechanical commutation, at least its rotor is partially permanently magnetic, its stator provided with a winding fixed to the Support or housing part of the actuator is connected and the adjusting element Spindle is.
Durch die Verwendung einer Spindel als Verstellelement ergibt sich ein besonders kompakter Aufbau des Antriebs.The use of a spindle as an adjusting element results in a special one compact drive design.
Eine dritte Lösung der Erfindung wird dadurch erreicht, daß der zumindest eine Antriebsmotor ohne mechanische Kommutierung betreibbar ist, sein Rotor zumindest teilweise permanentmagnetisch ist, sein mit einer Wicklung versehener Stator fest mit dem Trag- oder Gehäuseteil des Stellantriebs erbunden ist und das Verstellelement eine Zahnstange oder ein Zahnradsegment ist. A third solution of the invention is achieved in that the at least one Drive motor can be operated without mechanical commutation, at least its rotor is partially permanently magnetic, its stator provided with a winding fixed to the Support or housing part of the actuator is connected and the adjusting element Rack or a gear segment.
Durch die Verwendung einer Zahnstange oder eines Zahnradsegments ist es möglich einen maximalen Abstand zwischen dem Angriffspunkt der Kraft und der Schwenkachse des Spiegels zu erreichen. Hierdurch ist das hohe Verstellmoment bei besonders geringem Bauraum erreichbar.By using a rack or a gear segment it is possible to use one maximum distance between the point of application of the force and the pivot axis of the To reach the mirror. As a result, the high adjustment torque is particularly low Installation space accessible.
Als Antriebsmotoren eignen sich insbesondere Schrittmotoren, Synchronmotoren und elektronisch kommutierte Motoren, wobei Schrittmotoren die größten Vorteile hinsichtlich des zu erreichenden Verstellmoments bei geringer Rotordrehzahl besitzen. Schrittmotoren sind für höhere Drehmomente unabhängig von der Rotordrehzahl auslegbar, weil diese alleine von der Taktfrequenz der Ansteuerschaltung vorgegeben wird. Auf eine gesonderte Ansteuerung für den Schrittmotor direkt im Stellantrieb kann bei Einbau in hochwertige Fahrzeuge verzichtet werden, da die Spiegelantriebe hier zentral ansteuerbar sind.Stepper motors, synchronous motors and are particularly suitable as drive motors electronically commutated motors, with stepper motors having the greatest advantages in terms of of the adjustment torque to be achieved at a low rotor speed. Stepper motors can be designed for higher torques regardless of the rotor speed because these is specified solely by the clock frequency of the control circuit. On a separate one Control for the stepper motor directly in the actuator can be installed in high quality Vehicles are dispensed with, since the mirror drives can be controlled centrally here.
Eine besonders bevorzugter Antriebsmotor ist ein Zweiphasenmotor mit zumindest zwei weichmagnetischen Statorteilen, die aus je zwei Polen bestehen und mit einer Spule, die auf einem zwischen den Polen liegendem und mit einer Isolierung versehenem Mittelteil gewickelt ist, versehen sind, wobei der Abstand zwischen Innenkanten der Pole im wesentlichen der Länge der Spule entspricht und einem Rotor mit einem Magnetring, welcher eine Vielzahl von aneinander anschließenden Polpaaren aufweist, so daß abwechseln Nord- und Südpole vorhanden sind. Durch diese Anordnung sind besonders kleine Winkelschritte möglich.A particularly preferred drive motor is a two-phase motor with at least two soft magnetic stator parts, each consisting of two poles and with a coil, the on a middle part lying between the poles and provided with insulation is wound, are provided, the distance between the inner edges of the poles in corresponds essentially to the length of the coil and a rotor with a magnetic ring, which has a plurality of adjoining pole pairs, so that alternate north and south poles are present. This arrangement is special small angular steps possible.
Vorzugsweise wird der Rotor so ausgeführt, daß ein Weicheisenring mitrotiert. Durch diese Maßnahme kann im Zentrum des Rotors eine Spindelmutter oder andere Bauteile aufgenommen werden.The rotor is preferably designed such that a soft iron ring also rotates. Through this Measure can be in the center of the rotor a spindle nut or other components be included.
Ein besonders hoher Wirkungsgrad des Antriebsmotors ist erreichbar, durch Zusatzpole, die aus weichmagnetischen Blechen bestehen und durch jeweils dieselbe Spule magnetisierbar sind, wobei sich die Zusatzpole im Bereich zwischen den Hauptpolen befinden und so mit diesen magnetisch verbunden sind, daß sie im magnetisierten Zustand alternierend gepolt sind. Die Zusatzpole bewirken, daß ein Maximum an Rotorpolen gleichzeitig mit Statorpolen in Wechselwirkung treten kann. Je nach Auslegung des Antriebsmotors könnten die Zusatzpole auch eine Verringerung des Magnetmaterial volumens ermöglichen.A particularly high efficiency of the drive motor can be achieved by additional poles, which consist of soft magnetic sheets and the same coil are magnetizable, with the additional poles in the area between the main poles are located and so magnetically connected to them that they are in the magnetized state are alternately poled. The additional poles cause a maximum of rotor poles can interact with stator poles at the same time. Depending on the interpretation of the Drive motor, the additional poles could also reduce the magnetic material enable volume.
Die Optimale Bauraumausnutzung ist durch die radiale Anordnung von Polen und Zusatzpolen des Stators gegenüber dem Rotor gegeben. The optimal use of space is due to the radial arrangement of poles and Additional poles of the stator compared to the rotor.
Eine bevorzugte Ausführungsform des Antriebsmotors besteht darin, daß die Mittellinien der Pole der Statorteile einen Winkel von ca. 108° bilden und der Magnetring fünf aneinander anschließende Polpaare aufweist. Diese Anordnung ermöglicht eine optimale Ausnutzung des Rotormagneten.A preferred embodiment of the drive motor is that the center lines of the The poles of the stator parts form an angle of approx. 108 ° and the magnetic ring five against each other has subsequent pole pairs. This arrangement enables optimal utilization of the rotor magnet.
Durch das Verhältnis von Durchmesser zu Höhe des Rotors von < 1 kann die Baugröße den flachbauenden Verhältnissen bei Stellantrieben für Kfz-Rückblickspiegel angepaßt werden. Weiter läßt sich der Rotor dadurch hochpolig ausbilden, wodurch eine höhere Auflösung der Schwenkbewegung des Spiegels ermöglicht wird. Geringere Vibrationen des Spiegels während des Schwenkvorgangs sind die Folge.Due to the ratio of diameter to height of the rotor of <1, the size can low-profile conditions for actuators for motor vehicle rear-view mirrors can be adapted. Furthermore, the rotor can be designed with multiple poles, resulting in a higher resolution the pivoting movement of the mirror is made possible. Less vibration of the mirror during the swiveling process.
Durch Verwendung eines Spindeltriebes ist eine besonders einfache und zuverlässige Getriebeanordnung gegeben. Vorzugsweise ist dann das Verstellelement verdrehfest mit einem Getriebeelement des Spindeltriebs. Der Rotor kann drehfest mit einem Mutternteil und das Verstellelement in Form einer verdrehgesicherten Spindel ausgebildet sein. Dabei kann die Verdrehsicherung durch eine Längsnut in der Spindel und ein drehfestes Verdrehsicherungselement, das in die Nut eingreift realisiert werden.By using a spindle drive is a particularly simple and reliable Gear arrangement given. The adjusting element is then preferably non-rotatable with a gear element of the spindle drive. The rotor can rotate with a nut part and the adjusting element can be designed in the form of a non-rotating spindle. Here can be secured against rotation by a longitudinal groove in the spindle and a non-rotating Anti-rotation element that engages in the groove can be realized.
Es ist auch möglich Spindel und Mutter zu vertauschen.It is also possible to swap the spindle and nut.
Falls der Rotor mit dem Mutternteil drehfest ist, kann die Verbindungsstelle starr oder gelenkig ausgebildet sein. Bei einer starren Verbindungsstelle muß entweder der Rotor schwenkbar ausgeführt sein, oder an einer anderen Stelle im Verstellelement ein zusätzliches Gelenk eingebaut sein, das den Unterschied zwischen der Linearbewegung des Verstellelements und der Kreisbewegung der Kupplungsstelle des Verstellelementes mit dem Spiegelglasträger beim Schwenkvorgang ausgleicht. Bei einem schwenkbaren Rotor, kann der Luftspalt zwischen Rotor und Stator zweckmäßigerweise sphärisch ausgebildet sein.If the rotor with the nut part is non-rotatable, the connection point can be rigid or be articulated. In the case of a rigid connection point, either the rotor be designed to be pivotable, or at another point in the adjusting element additional joint must be built in, which is the difference between the linear movement of the adjusting element and the circular movement of the coupling point of the adjusting element compensates with the mirror glass carrier during the swiveling process. With a swivel Rotor, the air gap between the rotor and stator can expediently be spherical be trained.
Wirtschaftlicher ist es, die Rotorachse feststehend auszubilden und das Mutternteil innerhalb des Rotors schwenkbeweglich aber drehfest zu lagern.It is more economical to make the rotor axis stationary and the nut part to be pivotally but rotatably supported within the rotor.
Der Spindeltrieb kann selbsthemmend ausgebildet sein, wodurch bei Handverstellung eine Überrastmöglichkeit zwischen Mutter und Spindel vorgesehen werden muß. Vorteil dieser Ausführung ist jedoch der einfache Aufbau, weil das gesamte Untersetzungsgetriebe lediglich aus dem Spindeltrieb bestehen kann. Bei einer Memory-Ausführung müßte dann jedoch ein Synchronisiervorgang bei jeder Neujustierung durchgeführt werden oder eine zusätzliche Positionsermittlungseinrichtung, wie Potentiometer, vorgesehen werden.The spindle drive can be designed to be self-locking, so that a manual adjustment Locking possibility between nut and spindle must be provided. Advantage of this Execution is the simple structure, however, because the entire reduction gear can only consist of the spindle drive. With a memory execution would then have to however, a synchronization process is carried out with each readjustment or one additional position detection device, such as a potentiometer, can be provided.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der Spindeltrieb nicht selbsthemmend ausgebildet, wodurch die Überrastmöglichkeit und eine zusätzliche Positionsermittlungseinrichtung entfallen können. Die Memoryfunktion wird dabei durch einen Impulszähler erfüllt, der auch bei geparktem Fahrzeug eine manuell veränderte Spiegelposition durch den Dynamo-Effekt erfassen kann. Um die Selbsthemmung des Spindeltriebes zu vermeiden ist eine größere Steigung (Keilwinkel < Reibwinkel) der Spindel und der Mutter erforderlich. Um bei einer größeren Spindelsteigung die Motordrehzahl beibehalten zu können ist eine zusätzliche Untersetzungsstufe, beispielsweise eine Stirnrad- oder Planetengetriebestufe, nötig. Bei Verwendung eines Planetengetriebes, kann dieses innerhalb des Rotors eingebaut sein.According to a further advantageous embodiment of the invention, the spindle drive is not designed to be self-locking, which means that it can be locked and an additional one Position determination device can be omitted. The memory function is thereby fulfilled a pulse counter that changed a manually even when the vehicle was parked Can capture mirror position through the dynamo effect. To the self-locking of the Avoiding the spindle drive is a larger pitch (wedge angle <friction angle) of the spindle and the mother required. In order to increase the motor speed with a larger spindle pitch To be able to maintain an additional reduction stage, for example one Helical gear or planetary gear stage, necessary. When using a planetary gear, can this must be installed inside the rotor.
Bei Verwendung einer Zahnstange oder eines Zahnradsegments als Verstellelement ist es möglich nur Stirnradgetriebestufen und/oder Planetengetriebestufen zu verwenden. Durch ein Kegelrad am Verstellelement kann die Hauptgetriebeachse, je nach Geometrie, in die gewünschte Position gebracht werden. Durch die Verwendung von Stirnrad- und/oder Planetenradgetriebestufen ist eine Selbsthemmung nicht gegeben und die Position kann über einen Impulszähler ermittelt werden.When using a rack or a gear segment as an adjusting element, it is possible to use only helical gear stages and / or planetary gear stages. By a bevel gear on the adjustment element can, depending on the geometry, move into the main gear axis desired position. By using spur gear and / or Planetary gear stages are not self-locking and the position can can be determined using a pulse counter.
Der Rotor kann mit einem Ritzel versehen werden, das mit dem Untersetzungsgetriebe gekuppelt ist.The rotor can be provided with a pinion, which with the reduction gear is coupled.
Es ist vorteilhaft die Achse des Antriebsmotors in einer Mittelstellung des Spiegels rechtwinklig zur Spiegelebene anzuordnen, weil hierdurch der Antriebsmotor in eine für die Montage des Stellantriebs günstigere Lage gebracht werden kann.It is advantageous for the axis of the drive motor to be in a central position of the mirror to be arranged at right angles to the mirror plane because this will drive the drive motor into one for the Assembly of the actuator can be brought to a more convenient location.
In der Regel werden zwei Antriebsmotoren benötigt, von denen je einer zur Verstellung des Spiegels um je eine Schwenkachse dient.As a rule, two drive motors are required, one of which is used to adjust the Mirror serves around a pivot axis.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die bewickelten Statorteile fest mit dem Antriebsgehäuse oder einem Antriebstragteil verbunden, wobei zwei identisch ausgebildete Statorteile je Antriebsmotor vorgesehen sind und der Stellantrieb mit zwei Antriebsmotoren versehen ist. Dadurch ist der Stellantrieb wirtschaftlich herstellbar. According to a further feature of the invention, the wound stator parts are fixed to the Drive housing or a drive support part connected, two identically formed Stator parts are provided for each drive motor and the actuator with two drive motors is provided. This enables the actuator to be manufactured economically.
Zwei Statorteile können bei einer geeigneten Anordnung auch durch ein Statorteil mit einer Spule ersetzt werden, wobei dieses dann vier Hauptpole aufweist. Auf diese Weise kann der Bauraum optimal ausgenutzt und das Gewicht des Stellantriebs minimiert werden.With a suitable arrangement, two stator parts can also be provided by one stator part with one Coil are replaced, which then has four main poles. That way the installation space is used optimally and the weight of the actuator is minimized.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stellantriebs wird dadurch erreicht, daß zwei Statorteile vorgesehen sind, die jeweils Bestandteil von zwei Antriebsmotoren sind, so daß insgesamt nur zwei Statorteile für die beiden Antriebsmotoren benötigt werden. Dadurch ist die Anzahl der zu montierenden Teile weiter reduziert, besonders bei identischer Ausbildung dieser beiden Statorteile.Another advantageous embodiment of the actuator according to the invention is achieved in that two stator parts are provided, each part of two Drive motors are, so that a total of only two stator parts for the two drive motors are needed. This further reduces the number of parts to be assembled, especially with identical design of these two stator parts.
Eine Voraussetzung für die einteilige Ausführung von jeweils zwei Statorteilen ist dadurch gegeben, daß alle Statorteile in einer Ebene angeordnet sind.This is a prerequisite for the one-piece design of two stator parts given that all stator parts are arranged in one plane.
Es ist auch denkbar für jede Verstellachse zwei Antriebsmotoren vorzusehen, die einander, in bezug auf den Schnittpunkt der beiden Schwenkachsen, gegenüberliegend angeordnet sind. Der Stellantrieb kann dann ggfs. vier Antriebsmotoren enthalten. Durch diese Maßnahme wird eine wesentlich höhere Verstellkraft bei geringerer Vibrationsneigung erreicht. Bei Vier Antriebsmotoren können vier Statorteile auch zu einem Statorteil, das dann acht Pole aufweist, zusammengefaßt sein, um die Anzahl der zu montierenden Teile zu reduzieren.It is also conceivable to provide two drive motors for each adjustment axis, with respect to the intersection of the two pivot axes, arranged opposite are. The actuator can then possibly contain four drive motors. Through this Measure will be a much higher adjustment force with less tendency to vibrate reached. With four drive motors, four stator parts can also form a stator part then has eight poles, can be combined to the number of parts to be assembled to reduce.
Noch günstiger wäre es, die acht Statorteile für die vier Antriebsmotoren durch vier identische Statorteile zu ersetzen.It would be even cheaper if the eight stator parts for the four drive motors were replaced by four to replace identical stator parts.
Nach einer bevorzugten Ausführungsart, ist ein Isolierstoffkörper für jeweils zwei Statorteile vorgesehen, wodurch die beiden Statorteile in einer Aufspannung in der Wickelmaschine bewickelt werden können. Die beiden Statorteile können dabei auch als einstückiges Statorteil ausgeführt sein.According to a preferred embodiment, an insulating body is for two stator parts provided, whereby the two stator parts in one setting in the winding machine can be wound. The two stator parts can also be in one piece Stator part to be executed.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind zwei Antriebsmotoren in Achsrichtung übereinander angeordnet. Bei Einbau im Bereich des Schnittpunktes der Schwenkachsen, wird dadurch eine besonders gute Raumausnutzung erreicht, weil Stellantriebe für Kfz-Spiegel in diesem Bereich am meisten Platz bieten, der in vielen Fällen jedoch kaum ausgenutzt wird. Das Drehmoment wird bei dieser Anordnung über Stirnraduntersetzungsstufen auf die Verstellelemente übertragen und dabei entsprechend erhöht. In a further embodiment of the invention, two drive motors are in Axis direction arranged one above the other. When installing in the area of the intersection of the Swivel axes, a particularly good use of space is achieved because Actuators for automotive mirrors offer the most space in this area, which in many cases however, is hardly exploited. The torque is about in this arrangement Transfer spur gear reduction stages to the adjusting elements and thereby accordingly elevated.
Ein besonders einfacher Aufbau des Stellantriebs wird dadurch erreicht, daß nur ein Antriebsmotor für beide Verstellachsen vorgesehen ist. Eine Umschaltkupplung ermöglicht dabei die Ansteuerung der einen oder der anderen Verstellachse. Vorzugsweise wird ein mit dem Rotor des Antriebsmotors einstückiges oder fest damit verbundenes Ritzel in Achsrichtung bewegt, um ein Umschalten von der einen Antriebskette auf die andere zu erreichen.A particularly simple construction of the actuator is achieved in that only one Drive motor is provided for both adjustment axes. A changeover clutch enables the control of one or the other adjustment axis. Preferably a with the rotor of the drive motor integral or firmly connected pinion in Axis direction moved to switch from one drive chain to the other to reach.
In der Zeichnung sind bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.In the drawing, preferred embodiments of the invention are shown.
Es zeigenShow it
Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Antriebsmotor, Fig. 1 is a plan view of a drive motor,
Fig. 2 eine räumliche Darstellung eines Teils des Antriebsmotors, Fig. 2 is a perspective view of a portion of the drive motor,
Fig. 3 einen Schnitt durch einen Isolierstoffkörper im Bereich eines Spulenanschluß mittels, Fig. 3 is a section through an insulating material in the region of a coil terminal means,
Fig. 4 einen Schnitt durch den Isolierstoffkörper im Bereich einer Diode als Spulen anschlußmittel, Fig. 4 is a section through the insulating connection means in the region of a diode as a coil,
Fig. 5a eine räumliche Darstellung eines bewickelten Statorteiles mit Zusatzpolen, Fig. 5a a perspective view of a wound stator part with additional poles,
Fig. 5b eine Explosionsdarstellung des Statorteiles aus Fig. 5a, Fig. 5b is an exploded view of the stator part of Fig. 5a,
Fig. 6 eine erste Ausführungsform einer Statoranordnung mit zwei Antriebsmotoren, Fig. 6 shows a first embodiment of a stator with two drive motors,
Fig. 7 eine zweite Ausführungsform einer Statoranordnung, Fig. 7 shows a second embodiment of a stator assembly,
Fig. 8 eine erste Ausführungsform eines Stellantriebs, Fig. 8 shows a first embodiment of an actuator,
Fig. 9 eine zweite Ausführungsform des Stellantriebs, Fig. 9 shows a second embodiment of the actuator,
Fig. 10 eine dritte Ausführungsform des Stellantriebs, Fig. 10 shows a third embodiment of the actuator,
Fig. 11, 11a eine Variante der zweiten Ausführungsform des Stellantriebs und Fig. 11, 11a is a variant of the second embodiment of the actuator and
Fig. 12 eine vierte Ausführungsform des Stellantriebs. Fig. 12 shows a fourth embodiment of the actuator.
Die Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf einen Antriebsmotor 1 eines Stellantriebs für einen Kraftfahrzeug-Rückblickspiegel, bestehend aus zwei Statorteilen 2a und 2b, mit Polen 3a, 3b, 4a, 4b und Mittelteilen 9a, 9b, wobei die Mittelteile von je einem aufsteckbaren Isolierstoffkörper 10a, 10b umgeben, und mit Spulen 11a, 11b umwickelt sind, Spulenanschlußmittel 12, die mit den Isolierstoffkörpern 10a, 10b verbunden sind, Flußleitbleche 5a, 5b, 6a, 6b mit Zusatzpolen 7a, 7b, 8a, 8b, einem Rotor 13, bestehend aus einem Kunststoffträger 16, in dem ein Mutternteil 25 eingeformt ist, einem Weicheisenring 15 und einem Magnetring 14. Die Zusatzpole 7a, 7b bzw. 8a, 8b sind in jeweils diametral gegenüberliegenden Bereichen zwischen dem Isolierstoffkörper 10a bzw. 10b und den Polen 3a, 3b bzw. 4a, 4b magnetisch leitend mit den Statorteilen 2a bzw. 2b verbunden. Durch diese Anordnung werden magnetische Kurzschlüsse vermieden. Fig. 1 shows a plan view of a drive motor 1 of an actuator for a motor vehicle rear view mirror, consisting of two stator parts 2 a and 2 b, with Poland 3 a, 3 b, 4 a, 4 b and central portions 9 a, 9 b, whereby the middle parts are each surrounded by an attachable insulating body 10 a, 10 b, and are wound with coils 11 a, 11 b, coil connection means 12 , which are connected to the insulating bodies 10 a, 10 b, flux guide plates 5 a, 5 b, 6 a , 6 b with additional poles 7 a, 7 b, 8 a, 8 b, a rotor 13 , consisting of a plastic carrier 16 in which a nut part 25 is molded, a soft iron ring 15 and a magnetic ring 14 . The additional poles 7 a, 7 b and 8 a, 8 b are magnetically conductive with the stator parts 2 in diametrically opposite regions between the insulating material body 10 a and 10 b and the poles 3 a, 3 b and 4 a, 4 b a or 2 b connected. This arrangement prevents magnetic short circuits.
Fig. 2 zeigt eine räumliche Darstellung eines der Statorteile 2a ohne Isolierstoffkörper und Wicklung, mit Flußleitblechen 5a und 5b, die so angeordnet sind, daß jeweils ein Pol überbrückt wird, wobei die Flußleitbleche 5a und 5b an unterschiedlichen Seiten des Statorteils 2a angeordnet sind. Vom Rotor 13 ist nur ein Teil des Magnetrings 14 mit abwechselnden Polen und des Weicheisenrings 15 dargestellt. Fig. 2 shows a spatial representation of one of the stator parts 2 a without an insulating body and winding, with flux guide plates 5 a and 5 b, which are arranged such that one pole is bridged, the flux guide plates 5 a and 5 b on different sides of the stator part 2 a are arranged. Only part of the magnet ring 14 with alternating poles and the soft iron ring 15 is shown of the rotor 13 .
Fig. 3 zeigt eine erste Ausführungsform eines Spulenanschlußmittels 12, das hier in Form eines Lötstifts 24 ausgebildet ist, der in einer Aufnahme 20 angeordnet ist. FIG. 3 shows a first embodiment of a coil connection means 12 , which is designed here in the form of a solder pin 24 , which is arranged in a receptacle 20 .
Fig. 4 zeigt eine zweite Ausführungsform des Spulenanschlußmittels 12, das hier in Form einer Diode 17 ausgebildet ist, die innerhalb des Isolierstoffkörpers 10a gehalten ist. Die Isolierstoffkörper 10a, 10b sind mit schlitzförmigen Öffnungen 18 versehen, die deren Montage auf den Mittelteilen 9a, 9b der Statorteile 2a, 2b erlaubt. Die Öffnungen 18 münden in Hinterschneidungen 19, die den sicheren Halt der Isolierstoffkörper 10a, 10b gewährleisten. Fig. 4 shows a second embodiment of the coil connection means 12 , which is designed here in the form of a diode 17 which is held within the insulating body 10 a. The insulating body 10 a, 10 b are provided with slot-shaped openings 18 , which allows their assembly on the central parts 9 a, 9 b of the stator parts 2 a, 2 b. The openings 18 open into undercuts 19 , which ensure the secure hold of the insulating body 10 a, 10 b.
Fig. 5a zeigt eine räumliche Darstellung des Statorteils 2a, das aus stanzpaketierten Statorblechen besteht oder durch Stifte zusammengehalten wird, die Pole 3a, 3b, die Flußleitbleche 5a, 5b, die Spule 11a und die Spulenanschlußmittel 12. Fig. 5b zeigt die gleichen Bauteile in Explosionsdarstellung. Fig. 5a shows a spatial representation of the stator part 2 a, which consists of punched packet stator laminations or is held together by pins, the poles 3 a, 3 b, the flux guide plates 5 a, 5 b, the coil 11 a and the coil connecting means 12 . Fig. 5b shows the same components in exploded view.
In Fig. 6 ist eine erste Ausführung einer Statoranordnung des Stellantriebs 30 für Kfz- Rückblickspiegel dargestellt, mit den Statorteilen 2a, 2b und den Rotoren 13, deren Mittelachsen, die sich auf jeweils einer Schwenkachse 21, 22 befinden. Die Statorteile 2a, 2b sind dabei identisch ausgebildet, wobei jeweils zwei Statorteile je Antriebsmotor 1 gezeigt sind.In Fig. 6 a first embodiment of a stator assembly of the actuator 30 is shown for motor vehicle rearview mirror, with the stator parts 2 a, 2 b and the rotors 13, whose center axes extending on a respective pivot axis 21, 22 are located. The stator parts 2 a, 2 b are of identical design, two stator parts per drive motor 1 being shown.
Fig. 7 zeigt eine zweite Ausführungsform der Statoranordnung des Stellantriebs, wobei jeweils zwei Statorteile 41a und jeweils zwei Statorteile 41b über Stege 23 miteinander verbunden sind, so daß sich zwei identische Statorteile mit jeweils zwei Wicklungen ergeben. Die Statorteile sind aus geschichteten Blechpaketen zusammengesetzt. Fig. 7 shows a second embodiment of the stator arrangement of the actuator, wherein two stator parts 41 a and two stator parts 41 b are connected to each other via webs 23 , so that there are two identical stator parts, each with two windings. The stator parts are composed of laminated laminated cores.
Fig. 8 zeigt eine erste Ausführungsform eines Stellantriebs zum Verschwenken eines Kfz- Rückblickspiegels, mit einem Trag- oder Gehäuseteil 40, einem Spiegelglasträger 30, einem Spiegel 31, einem mit dem Spiegelglasträger 30 gelenkig gekuppelten Verstellelement 29, einem Antriebsmotor 1a mit den Statorteilen 2a, 2b, einem Rotor 13 mit einem Magnetring 14, einem Mutternteil 25, das drehfest aber schwenkbar im Rotor 13 gelagert ist und mit dem Gewinde des als Spindel 28 ausgebildeten Verstellelements 29 und den Lagerstellen 42a, 42b, die den Rotor 13 drehbeweglich im Trag- oder Gehäuseteil 40 aufnehmen. Die Spindelsteigung ist so gewählt, daß keine Selbsthemmung auftritt. Ein Freiraum 57 im Rotor 13 ist so groß gewählt, daß bei jeder Schwenkstellung des Spiegels 31 eine Kippbewegung zwischen dem Verstellelement 29 und dem Rotor 13 möglich ist. Fig. 8 shows a first embodiment of an actuator for pivoting a motor vehicle rearview mirror, with a bearing or housing part 40, a mirror glass support 30, a mirror 31, a hingedly coupled to the mirror glass support 30 adjusting element 29, a drive motor 1 a with the stator 2 a, 2 b, a rotor 13 with a magnetic ring 14 , a nut part 25 which is rotatably but pivotally mounted in the rotor 13 and with the thread of the adjusting element 29 designed as a spindle 28 and the bearing points 42 a, 42 b, which the rotor 13 record rotatably in the support or housing part 40 . The spindle pitch is selected so that no self-locking occurs. A free space 57 in the rotor 13 is chosen so large that a tilting movement between the adjusting element 29 and the rotor 13 is possible with each pivot position of the mirror 31 .
Fig. 9 zeigt eine zweite Ausführungsform der Erfindung, bei der der Rotor 13 begrenzt kippbar gelagert ist und mit mehreren in das Verstellelement 29 eingreifender Segmente eines Innengewindegangs bildende Schnapphaken 43. Die Steigung der Spindel 28 ist dabei so dimensioniert, daß Selbsthemmung vorliegt. Bei manueller Verstellung des Spiegels rasten die Schnapphaken 43 über die Gewindegänge der Spindel. Für den Memorybetrieb ist eine gesonderte Positionsermittlungseinrichtung erforderlich, die direkt mit dem Spiegelglasträger 30 gekoppelt ist. Der Rotor 13 ist über eine Schnappverbindung 44 mit dem Trag- oder Gehäuseteil 40 verbunden. Die Statorteile 2a, 2b sind im gezeigten Beispiel fest mit dem Trag- oder Gehäuseteil 40 verbunden, es wäre aber auch möglich die Statorteile 2a, 2b und damit den gesamten Antriebsmotor 1 begrenzt kippbar auszuführen, um den Luftspalt des Antriebsmotors 1 stets konstant zu halten. Ein Freiraum 45 im Trag- oder Gehäuseteil 40 erlaubt die Nachführung des Verstellelements 29 bzw. des Rotors 13 beim Schwenken des Spiegels 31. FIG. 9 shows a second embodiment of the invention, in which the rotor 13 is mounted such that it can be tilted to a limited extent and with a plurality of snap hooks 43 that form an internal thread and engage in the adjusting element 29 . The pitch of the spindle 28 is dimensioned so that self-locking is present. When the mirror is adjusted manually, the snap hooks 43 snap over the threads of the spindle. A separate position determination device is required for the memory operation, which is coupled directly to the mirror glass carrier 30 . The rotor 13 is connected to the support or housing part 40 via a snap connection 44 . The stator parts 2 a, 2 b are firmly connected to the support or housing part 40 in the example shown, but it would also be possible to make the stator parts 2 a, 2 b and thus the entire drive motor 1 tiltable to a limited extent in order to always maintain the air gap of the drive motor 1 to keep constant. A free space 45 in the support or housing part 40 allows the adjustment element 29 or the rotor 13 to be tracked when the mirror 31 is pivoted.
Fig. 10 zeigt eine dritte Ausführungsform der Erfindung mit einer nicht selbsthemmenden Spindel 28 als Verstellelements 29. Der Antriebsmotor 1 ist hier nicht koaxial zum Verstellelement 29 angeordnet. Der Rotor 13 des Antriebsmotors 1 ist über eine oder zwei Zusatzgetriebestufen 35, her durch zwei Stirnraduntersetzungsstufen, drehfest mit dem Mutternteil 25. In Fig. 10 sind zwei Antriebsmotoren übereinander angeordnet, so daß ihre gemeinsame Achse 46 den Schnittpunkt der beiden Schwenkachsen 21, 22 schneidet. Die Rotoren 13 sind auf einer mit dem Trag- oder Gehäuseteil 40 einstückigen Achse 47 gelagert. Jeder Rotor 13 ist mit einem Ritzel 48 einstückig, das mit einem Zahnrad 49 in Eingriff ist. Mit dem Zahnrad 49 ist ein Ritzel 50 einstückig, das mit einem Zahnrad 51 in Eingriff ist. Das Mutternteil 25 ist drehfest, aber schwenkbar mit dem Zahnrad 51 verbunden. Das Zahnrad 49, 50 ist auf einer, mit dem Antriebsgehäuse einstückigen, Achse 52 gelagert. Das Zahnrad 51 ist auf einer Achse 53 an Lagerstellen 42a, 42b zwischen zwei Gehäuseteilen des Trag- oder Gehäuseteil 40 gelagert. Die Statorteile 2a, 2b des ersten Antriebsmotors 1a sind mit dem Trag- oder Gehäuseteil 40 verbunden und die Statorteile 2a, 2b eines zweiten Antriebsmotors 1b sind mit den Statorteilen 2a, 2b des ersten Antriebsmotors 1a und mit dem Trag- oder Gehäuseteil 40 verbunden. Fig. 10 shows a third embodiment of the invention with a non-self-locking spindle 28 as adjusting 29th The drive motor 1 is not arranged coaxially with the adjusting element 29 here. The rotor 13 of the drive motor 1 is rotationally fixed to the nut part 25 via one or two additional gear stages 35 , through two spur gear reduction stages. In Fig. 10, two drive motors are arranged one above the other so that their common axis 46 intersects the intersection of the two pivot axes 21 , 22 . The rotors 13 are mounted on an axle 47 which is integral with the support or housing part 40 . Each rotor 13 is in one piece with a pinion 48 , which meshes with a gear 49 . With the gear 49 , a pinion 50 is in one piece, which meshes with a gear 51 . The nut part 25 is non-rotatably but pivotally connected to the gear 51 . The gear wheel 49 , 50 is mounted on an axle 52 which is integral with the drive housing. The gear 51 is mounted on an axis 53 at bearings 42 a, 42 b between two housing parts of the support or housing part 40 . The stator parts 2 a, 2 b of the first drive motor 1 a are connected to the support or housing part 40 and the stator parts 2 a, 2 b of a second drive motor 1 b are connected to the stator parts 2 a, 2 b of the first drive motor 1 a and connected to the support or housing part 40 .
Fig. 11 bzw. 11a zeigt eine Variante der Ausführungsform aus Fig. 9. die Polinnenflächen 55 der Statorteile 2a, 2b sowie die Außenflächen 56 des Rotors 13 sind sphärisch ausgebildet, so daß beim Kippen des Rotors 13 der Luftspalt im Bereich der Pole konstant bleibt. Um den Rotor 13 begrenzt kippbar zu lagern ist dieser über die Schnappverbindung 44 mit dem Trag- oder Gehäuseteil 40 verbunden. Die Schnappverbindung besteht dabei aus einem Ringkragen 60, der Bestandteil der Wandung 59 des Gehäuses ist und die Form eines Doms aufweist, und aus einer Ringnut 61, die in einen Ansatz 39 am Rotor 13 eingebracht ist. Zur besseren Führung des als Spindel 28 ausgebildeten Verstellelements 29 auf dem Rotor 13, ist dieser mit einem Führungsdorn 54, der am Rotor in einem an die Schnappverbindung 44 gegenüberliegenden Bereich anschießt, versehen. Die Schnapphaken müssen dadurch nur noch die Axialkräfte übertragen, während ein Verkippen durch den Führungsdorn, der in einer entsprechenden zentrischen Ausnehmung 58 im Verstellelement 29 aufgenommen ist, verhindert wird. Der Freiraum 45 erlaubt die Nachführung des Verstellelements 29 bzw. des Rotors 13 beim Verschwenken des Spiegels 31 im Bereich des Trag- oder Gehäuseteils 40. Fig. 11 and 11a shows a variant of the embodiment of Fig. 9. Polinnenflächen 55 of the stator 2 a, 2 b, and the outer surfaces 56 of the rotor 13 are formed spherically, so that upon tilting of the rotor 13 of the air gap in the region of the poles remains constant. In order to support the rotor 13 so that it can be tilted to a limited extent, it is connected to the support or housing part 40 via the snap connection 44 . The snap connection consists of an annular collar 60 , which is part of the wall 59 of the housing and has the shape of a dome, and an annular groove 61 , which is introduced into a shoulder 39 on the rotor 13 . In order to better guide the adjusting element 29 designed as a spindle 28 on the rotor 13 , the latter is provided with a guide mandrel 54 which connects to the rotor in an area opposite the snap connection 44 . As a result, the snap hooks only have to transmit the axial forces, while tilting by the guide mandrel, which is accommodated in a corresponding central recess 58 in the adjusting element 29 , is prevented. The free space 45 allows the adjustment element 29 or the rotor 13 to be tracked when the mirror 31 is pivoted in the region of the support or housing part 40 .
Fig. 12 zeigt auf stilisierter Art eine vierte Ausführungsform der Erfindung, bei der das Verstellelement 29 keine Spindel, sondern ein Zahnradsegment 39 ist, das über ein Stirnraduntersetzungsgetriebe 62 vom Antriebsmotor 1b angetrieben wird, wobei der Rotor 13 des Antriebsmotors 1b ein Ritzel 48 aufweist. Das Ritzel 48 ist mit einem ersten Zahnrad 49 in Eingriff, das einstückig mit einem ersten Kegelrad 34 ist. Das Kegelrad 34 ist mit einem zweiten Kegelrad 37 in Eingriff, das das Drehmoment auf ein drittes Kegelrad 38 überträgt. Das Kegelrad 38 ist mit einem Zahnrad 63 einstückig, das das Zahnradsegment 39 und damit das Verstellelement 29 antreibt. Das Zahnradsegment 39 ist auf der Außenseite des Trag- oder Gehäuseteiles 40 angeordnet und dient dabei auch als Reibelement und damit zur Vibrationsdämpfung. Die Getrieberäder 49, 34, 37, 38 und 63 sind in Aufnahmen des Trag- oder Gehäuseteils 40 gelagert (nicht dargestellt). Fig. 12 shows in a stylized way a fourth embodiment of the invention, in which the adjusting element but a gear segment 29 is not a spindle 39, which is driven b an spur gears 62 by the drive motor 1, the rotor 13 b of the driving motor 1, a pinion 48 having. The pinion 48 is engaged with a first gear 49 which is integral with a first bevel gear 34 . The bevel gear 34 is in engagement with a second bevel gear 37 , which transmits the torque to a third bevel gear 38 . The bevel gear 38 is in one piece with a gear 63 which drives the gear segment 39 and thus the adjusting element 29 . The gear segment 39 is arranged on the outside of the support or housing part 40 and also serves as a friction element and thus for vibration damping. The gear wheels 49 , 34 , 37 , 38 and 63 are mounted in receptacles of the support or housing part 40 (not shown).
11
, ,
11
a, a,
11
b Zweiphasen-Motor
b Two-phase motor
22nd
a, a,
22nd
b Statorteile
b stator parts
33rd
a, a,
33rd
b Pole
b Pole
44th
a, a,
44th
b Pole
b Pole
55
a, a,
55
b Flußleitbleche
b Flow baffles
66
a, a,
66
b Flußleitbleche
b Flow baffles
77
a, a,
77
b Zusatzpole
b Additional poles
88th
a, a,
88th
b Zusatzpole
b Additional poles
99
a, a,
99
b Mittelteil
b middle section
1010th
a, a,
1010th
b Isolierstoffkörper
b Insulating body
1111
a, a,
1111
b Spule/Wicklung
b Coil / winding
1212th
Spulenanschlußmittel
Coil connecting means
1313
Rotor
rotor
1414
Magnetring
Magnetic ring
1515
Weicheisenring
Soft iron ring
1616
Kunststoffträger
Plastic carrier
1717th
Diode
diode
1818th
schlitzförmige Öffnung
slit-shaped opening
1919th
Hinterschneidungen
Undercuts
2020th
Aufnahmen
Recordings
2121
erste Schwenkachse
first pivot axis
2222
zweite Schwenkachse
second pivot axis
2323
Stege
Walkways
2424th
Lötstifte
Solder pins
2525th
Mutternteil
Nut part
2626
a, a,
2626
b Bereiche
b areas
2727
a, a,
2727
b Bereiche
b areas
2828
Spindel
spindle
2929
Verstellelement
Adjustment element
3030th
Spiegelglasträger
Mirror glass support
3131
Spiegel
mirror
3232
Zusatzgelenk
Additional joint
3333
Rotorlager
Rotor bearings
3434
erstes Kegelrad
first bevel gear
3535
Zusatzgetriebestufe
Additional gear stage
3636
Untersetzungsgetriebe
Reduction gear
3737
zweites Kegelrad
second bevel gear
3838
drittes Kegelrad
third bevel gear
3939
Zahnradsegment
Gear segment
4040
Trag- oder Gehäuseteil
Support or housing part
4141
a, a,
4141
b Statorteile
b stator parts
4242
a, a,
4242
b Lagerstellen
b bearings
4343
Schnapphaken
Snap hook
4444
Schnappverbindung
Snap connection
4545
Freiraum
free space
4646
gemeinsame Achse
common axis
4747
erste Achse
first axis
4848
erstes Ritzel
first sprocket
4949
erstes Zahnrad
first gear
5050
zweites Ritzel
second sprocket
5151
zweites Zahnrad
second gear
5252
zweite Achse
second axis
5353
dritte Achse
third axis
5454
Führungsdorn
Guide pin
5555
sphärische Fläche am Stator
spherical surface on the stator
5656
sphärische Fläche am Rotor
spherical surface on the rotor
5757
Freiraum
free space
5858
zentrale Ausnehmung
central recess
5959
Wandung
Wall
6060
Ringkragen
Ring collar
6161
Ringnut
Ring groove
6262
Stirnraduntersetzungsgetriebe
Helical reduction gear
6363
Zahnrad
gear
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