DE4036451A1 - Motorbetriebener, einschwenkbarer aussenspiegel fuer fahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen einschwenkba­ ren Außenrückspiegel für Fahrzeuge, und insbeson­ dere Fahrzeugtürspiegel, der mittels elektrischen Einrichtungen zwischen einer ausgeschwenkten und einer eingeschwenkten Stellung schwenkbar ist.

Die ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung (KOKAI) No. 62-9444 zeigt eine übliche, ein­ schwenkbare Türspiegelanordnung. Diese Türspiegel­ anordnung, welche in Fig. 7 gezeigt ist, umfaßt ein Spiegelbasisteil 104, eine Schwenkwelle 105, die fest an dem Spiegelbasisteil 104 angebracht ist, ein Spiegelgehäuse 111, das drehbeweglich an der Schwenkwelle 105 gelagert ist und einen Ultra­ schallmotor (Oberflächenwellenmotor) 112, der ko­ axial zur Schwenkwelle 105 angeordnet und derart ausgelegt ist, daß er direkt das Spiegelgehäuse 111 in Drehung versetzt.

Im allgemeinen muß ein einschwenkbarer Spiegel ein vorbestimmtes Haltemoment (beispielsweise 80 kgcm) haben, um von außen einwirkenden Kräften einen Wi­ derstand entgegenzusetzen (welche auf Windkräfte oder auf Kollisionen gegen Hindernisse zurückzu­ führen sind). Bei dem vorstehend angegebenen, üb­ lichen Beispiel ist es daher erforderlich, die Ra­ dien des Rotors und des Stators des Ultraschallmo­ tors zu vergrößern, um die Kraft einer Feder zu vergrößern, welche den Rotor auf den Stator drückt, und um die Reibung zwischen dem Rotor und dem Stator zu erhöhen. Der große Rotor und der große Stator führen jedoch zu einer Vergrößerung der Gesamtabmessungen der Einrichtungen. Die starke Feder versucht die Bewegungsleichtigkeit des Rotors herabzusetzen, was zu einem zusätzli­ chen Energieverbrauch führt, um den Spiegel entge­ gen der starken Federkraft zu verdrehen, da eine höhere Spannung an das piezoelektrische Element angelegt werden muß. Hierdurch vermindert sich die Haltbarkeit des piezoelektrischen Elements. Die größere Reibungskraft zwischen dem Stator und dem Rotor verringert die Lebensdauer der Einrichtung.

Die Erfindung zielt darauf ab, eine motorbetrie­ bene, einschwenkbare Außenrückspiegelanordnung be­ reitzustellen, welche für Fahrzeuge, wie Kraft­ fahrzeuge, geeignet ist.

Eine Fahrzeugaußenrückspiegelanordnung nach der Erfindung weist eine stationäre Grundeinheit, eine schwenkbare Spiegeleinheit, einen Ultraschallmo­ tor, ein festes Zahnrad und eine Geschwindigkeits­ untersetzungsgetriebeeinrichtung auf. Die Grund­ einheit ist derart beschaffen und ausgelegt, daß sie an einem Teil der Fahrzeugkarosserie, wie ei­ ner Vordertüre des Fahrzeugs, befestigt werden kann. Die Spiegeleinheit ist an der Grundeinheit derart drehbar bzw. schwenkbar angebracht, daß die Spiegeleinheit um eine Schwenkachse schwenkbeweg­ lich ist. Der Ultraschallmotor ist an der Spiegel­ einheit angebracht und derart ausgelegt, daß er eine Antriebsleistung liefert, um die Spiegelein­ heit um die Schwenkachse zu drehen bzw. zu ver­ schwenken. Das feste Zahnrad ist fest mit einem Teil der Grundeinheit derart verbunden, daß das feste Zahnrad relativ zu der Grundeinheit statio­ när ist. Die Geschwindigkeitsuntersetzungsgetrie­ beeinrichtung ist an der Spiegeleinheit ange­ bracht, und weist ein treibendes Zahnrad und ein getriebenes Zahnrad auf. Das treibende Zahnrad ist mit dem Ultraschallmotor antriebsverbunden, so daß das treibende Zahnrad durch den Ultraschallmotor angetrieben wird. Das getriebene Zahnrad ist in Antriebsverbindung mit dem treibenden Zahnrad der­ art, daß das getriebene Zahnrad durch das trei­ bende Zahnrad derart angetrieben wird, daß eine Drehgeschwindigkeit des getriebenen Zahnrades kleiner als eine Drehgeschwindigkeit des treiben­ den Zahnrades ist. Das getriebene Zahnrad ist in Eingriff mit dem festen Zahnrad. Wenn daher der Ultraschallmotor das treibende Zahnrad antreibt, treibt das treibende Zahnrad das getriebene Zahn­ rad, und das getriebene Zahnrad bewegt sich um das feste Zahnrad, wodurch bewirkt wird, daß die Spie­ geleinheit um die Achse des festen Zahnrades ge­ dreht bzw. geschwenkt wird. Die Geschwindigkeits­ untersetzungseinrichtung nach der Erfindung über­ trägt eine Außenkraft, die auf die Türspiegelein­ heit einwirkt, auf den Rotor des Ultraschallmo­ tors. Auf diese Weise setzt die Geschwindigkeits­ untersetzungseinrichtung nach der Erfindung die Größe des am Rotor anliegenden Drehmoments herab.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Er­ findung ergeben sich aus der nachstehenden Be­ schreibung von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Darin zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Fahr­ zeugaußenspiegelanordnung gemäß einer bevorzugten Ausführungs­ form nach der Erfindung,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Außen­ spiegelanordnung, welche in Fig. 1 gezeigt ist,

Fig. 3 eine Ansicht zur Verdeutlichung der Auslegung eines Ultraschall­ motors, der in Fig. 1 gezeigt ist,

Fig. 4 ein Diagramm zur Verdeutlichung der Kennwerte des Ultraschallmo­ tors, der in Fig. 3 gezeigt ist,

Fig. 5 ein Blockdiagramm zur Verdeutli­ chung einer Steuerschaltung für den Antrieb des Ultraschallmo­ tors, der in Fig. 3 gezeigt ist,

Fig. 6(a), 6(b) und 6(c) Ansichten zur Verdeutlichung der in Fig. 1 gezeigten Spiegelan­ ordnung in mehreren unterschied­ lichen Stellungen, und

Fig. 7 eine Ansicht zur Verdeutlichung einer üblichen Türspiegelanord­ nung.

Fig. 1 zeigt eine motorbetriebene, einschwenkbare Außenrückspiegelanordnung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung. Die Spiegelan­ ordnung gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform ist eine Türspiegelanordnung für ein Fahrzeug.

Die Türspiegelanordnung umfaßt eine schwenkbare Spiegeleinheit 6, die ein Spiegelteil 1 umfaßt, das eine Spiegelfläche hat, eine Spiegelprall­ platte 3, die das Spiegelteil 1 trägt, und eine Spiegelverkleidung 5, welche die Prallplatte 3 ab­ deckt. Die Prallplatte 3 ist mit Hilfe von Klemm­ verbindungsmitteln 4 fest mit der Verkleidung 5 verbunden.

Die Türspiegelanordnung umfaßt ferner eine statio­ näre Grundeinheit 7, welche derart ausgelegt ist, daß sie an einer Tür des Fahrzeugs befestigt wer­ den kann. Die Grundeinheit 7 hat einen unteren, vorspringenden Abschnitt, an dem eine Grundplatte 9 mit Hilfe von Klemmverbindungsmitteln 10 befe­ stigt ist.

Die Spiegelprallplatte 3 der Spiegeleinheit 6 hat erste und zweite Arme 11 und 13, die in Richtung auf die Grundeinheit 7 weisen. Bei dieser bevor­ zugten Ausführungsform sind die ersten und zweiten Arme 11 und 13 aus Metall hergestellt. Die ersten und zweiten Arme 11 und 13 sind im wesentlichen parallel zueinander. Die Spiegelprallplatte 3 hat ferner einen vertikal verlaufenden Mittelabschnitt und einen Spiegeltragabschnitt, welcher das Spie­ gelteil 11 trägt. Die ersten und zweiten Arme 11 und 13 stehen von dem Mittelabschnitt in eine Richtung vor, und der Spiegeltragabschnitt steht von dem Mittelabschnitt in Gegenrichtung vor. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform ist die Spie­ gelprallplatte 3 ein einziges Metallstück, und je­ der Abschnitt ist ein integrales Teil der Prall­ platte 3. Jedoch ist es möglich, die Prallplatte 3 dadurch zu bilden, daß ein Mittelstück befestigt wird, das sich aus einem Mittelabschnitt und den ersten und zweiten Armen 11 und 13 zusammensetzt, und daß dann dieses Metallstück an einem Stück des Spiegeltragabschnittes vorgesehen wird. Der erste Arm 11 liegt oberhalb des zweiten Arms 13.

Die Türspiegelanordnung umfaßt ferner einen Ultra­ schallmotor 17. Der Ultraschallmotor 17 ist an ei­ ner oberen Fläche des ersten (oberen) Arms 11 vor­ gesehen, und er ist an dem ersten Arm 11 mit Hilfe einer oder mehrerer Schrauben - bzw. Klemmverbin­ dungsmittel 18 befestigt. Eine Antriebswelle 19 des Ultraschallmotors 17 verläuft durch eine Öff­ nung nach unten, die in dem ersten Arm 11 ausge­ bildet ist, und sie steht über den ersten Arm 11 nach unten vor. Ein treibendes Zahnrad (Motorzahnrad) 21 ist an einem unteren Ende der Antriebswelle 19 derart angebracht, daß das trei­ bende Zahnrad 21 sich zusammen mit der Antriebs­ welle 19 als eine Einheit dreht. Bei dieser bevor­ zugten Ausführungsform ist das treibende Zahnrad 21 fest an der Antriebswelle 19 angebracht. Alter­ nativ kann das treibende Zahnrad 21 einteilig mit der Antriebswelle 19 ausgelegt sein, oder es kann an der Antriebswelle 19 derart angebracht werden, daß eine axiale Bewegung des treibenden Zahnrades 21 relativ zu der Antriebswelle 19 zugelassen ist und daß eine relative Drehbewegung zwischen dem treibenden Zahnrad 21 und der Antriebswelle 19 un­ terbunden wird. Der erste Arm 11 liegt zwischen dem Ultraschallmotor 17 und dem Motorzahnrad 21.

Eine Mittelwelle 15 ist in eine Öffnung der Grund­ platte mittels eines Preßsitzes eingesetzt. Die Mittelwelle 15 ist derart ausgebildet, daß eine relative Drehbewegung zwischen der Mittelwelle 15 und der Grundplatte 9 verhindert wird. Daher kann sich die Mittelwelle 15 selbst dann nicht drehen, wenn ein Drehmoment zur Einwirkung gebracht wird. Auf diese Weise ist ein unteres Ende der Mittel­ welle 15 an der Grundplatte 9 festgelegt. Die Mit­ telwelle 15 erstreckt sich von der Grundplatte durch eine Öffnung nach oben, die in dem zweiten (unteren) Arm 13 ausgebildet ist, und sie steht nach oben über den zweiten Arm 13 in Richtung zu der Antriebswelle 19 des Ultraschallmotors 17 vor. Die Achse der Mittelwelle 15 ist nicht fluchtge­ recht zu der Achse der Antriebswelle 19 des Ultra­ schallmotors 17 ausgerichtet. Jedoch ist es mög­ lich, die Mittelwelle 15 und die Antriebswelle 19 derart auszurichten, daß die Achse der Mittelwelle 15 kolinear zur Achse der Antriebswelle ist (d. h. die Mittelwelle 15 ist koaxial zu der Antriebs­ welle 19 angeordnet).

Ein festes Mittelzahnrad 23 ist fest an einem obe­ ren Abschnitt der Mittelwelle 15 angebracht. Daher ist das feste Mittelzahnrad 23 an der Grundeinheit 7 festgelegt, und es wird durch die Mittelwelle 23 und die Grundplatte 9 stationär gehalten. Das fe­ ste Mittelzahnrad 23 liegt oberhalb des zweiten Arms 13, und der zweite Arm 13 liegt zwischen dem festen Mittelzahnrad 23 und der Grundplatte 9. Ein Grenzschalter 25 ist oberhalb des festen Mittel­ zahnrades 23 vorgesehen. Der Grenzschalter 25 ist fest mit der Spiegelprallplatte 3 der Spiegelein­ heit verbunden.

Eine Verbindungswelle 27 ist drehbeweglich zwi­ schen den ersten und zweiten Armen 11 und 13 gela­ gert. Die Verbindungswelle 27 ist parallel jeweils zu der Antriebswelle 19 des Ultraschallmotors 17 und zu der festen Mittelwelle 15. Das obere Ende der Verbindungswelle 27 ist in einer Ausnehmung aufgenommen, die im ersten Arm 11 ausgebildet ist, und die mittels eines Kugellagers 23 durch den er­ sten Arm 11 getragen wird. Das untere Ende der Verbindungswelle 27 wird von einer Kappe 35 ge­ stützt, die im zweiten Arm 13 vorgesehen ist. Die Kappe 35 ist derart ausgelegt, daß sie eine Druck­ kraft auf die Verbindungswelle 27 ausübt. Die Kappe 35 hat einen Kugelkolben 37 darin. Der Ku­ gelkolben 37 dient als eine Einrichtung zur Ein­ stellung der durch die Kappe 35 auf die Verbin­ dungswelle 27 aufgebrachten Druckkraft und setzt die Reibung herab. Wenn die Reibungsflächen der Verbindungswelle 27 und den Tragabschnitten der ersten und zweiten Arme 11 und 13 aus einem Mate­ rial hergestellt sind, welches das Vermögen hat, die Reibung effektiv zu reduzieren, kann man das Kugellager 33 und den Kugelkolben 37 weglassen.

Ein Zwischenzahnrad bzw. Zwischenrad (Verbindungsrad) 29 ist fest an einem oberen Ab­ schnitt der Verbindungswelle 27 angebracht und in Eingriff mit dem treibenden Zahnrad 21, das fest an der Antriebswelle 19 des Ultraschallmotors 17 angebracht ist. Daher wird die Drehbewegung von dem Ultraschallmotor 17 über das treibende Zahnrad 21 auf das Zwischenrad 29 übertragen. Das Zwi­ schenrad 29 kann fest mit der Verbindungswelle 27 verbunden sein, oder es kann einteilig mit der Verbindungswelle 27 ausgebildet sein. Die Abmes­ sungen des Zwischenrades 29 sind größer als die Abmessungen des treibenden Zahnrades 21 gewählt. Daher treibt das treibende Zahnrad 21 das Zwi­ schenrad 29 derart an, daß das getriebene Zwi­ schenrad 29 sich mit einer geringeren Geschwindig­ keit als das treibende Zahnrad 21 dreht.

Ein getriebenes Planetenrad (oder Planetenradrit­ zel) 31 ist fest an einem unteren Abschnitt der Verbindungswelle 27 angebracht. Das getriebene Planetenrad 31 kann an der Verbindungswelle 27 be­ festigt sein, oder es kann einteilig mit der Ver­ bindungswelle 27 ausgebildet sein. Das getriebene Zahnrad 31 ist in Eingriff mit dem festen Mittel­ zahnrad 23. Das getriebene Zahnrad 31 kann sich um die feste Mittelwelle 23 in epizyklischer Weise drehen. Wenn das Drehmoment von dem Ultraschallmo­ tor 17 über das treibende Zahnrad 21, das Zwi­ schenrad 29 und die Verbindungswelle 27 auf das getriebene Zahnrad 31 übertragen wird, legt das getriebene Zahnrad 31 ein Drehmoment an das Mit­ telzahnrad 23 an, welches stationär gehalten ist, und das sich durch die Reaktionskräfte um die fe­ ste Mittelwelle 23 dreht.

Das treibende Zahnrad 21, das Zwischenrad 29, die Verbindungswelle 27 und das getriebene Zahnrad 31 wirken als eine Geschwindigkeitsuntersetzungsein­ richtung zum Herabsetzen der Winkelgeschwindigkeit eines Drehteils, das durch den Ultraschallmotor 17 angetrieben wird.

Wie in Fig. 3 gezeigt ist, hat der Ultraschallmo­ tor 17 einen Rotor 49 und einen Stator 50, die von einem Gehäuse umgeben sind, das eine Abdeckung 41 und eine Bodenplatte 63 umfaßt. Die Bodenplatte 63 ist in Kontakt mit dem ersten Arm 11. Das Gehäuse des Ultraschallmotors 17 schützt den Rotor 49 und den Stator 50 gegen Wasser, Öl und Staub, und hierdurch werden eine Abnahme des Abtriebsdrehmo­ ments und ein Pfeifen vermieden. Die Bodenplatte 63 dient als eine Kühleinrichtung, welche eine Wärmeaufnahme durch den ersten Arm 11 ermöglicht. Der Ultraschallmotor 17 ist koaxial um die An­ triebswelle 19 angeordnet. Ein oberes Ende der An­ triebswelle 19 ist über eine Tellerfeder 43 und eine Buchse 45 mittels eines Kugelkolbens 47 gela­ gert. Der Rotor 49 ist an einem oberen Abschnitt der Antriebswelle 19 angebracht. Der Rotor 49 ist mittels der Tellerfeder 43 unter Zwischenschaltung eines Kautschukteils 51 gelagert. Der Stator 50 ist unter dem Rotor 49 angeordnet. Die Tellerfeder 43 ist über dem Rotor 49 vorgesehen, und der Rotor 49 ist zwischen der Tellerfeder 43 und dem Stator 50 angeordnet. Die Tellerfeder 43 dient als eine Vorbelastungseinrichtung, welche den Rotor 49 auf den Stator 50 drückt. Der Stator 50 umfaßt ein elastisches Teil 53 und ein piezoelektrisches Teil (Vibrator) 55. Das elastische Teil 53 liegt über dem piezoelektrischen Teil 55. Der Umfangsab­ schnitt des Rotors 49 wird auf das elastische Teil 53 des Stators 50 gedrückt. Die Antriebswelle 19 ist mittels eines Radiallagers 59 durch den Stator 50 und die Bodenplatte 63 drehbeweglich gelagert. Das elastische 53 ist an der Bodenplatte 63 mit Hilfe wenigstens einer Schraubenbefestigungsein­ richtung bzw. Klemmbefestigungseinrichtung 57 ver­ bunden. Eine Kabelleitung 61 verläuft zwischen der Abdeckung 41 und der Bodenplatte 63. Der Ultra­ schallmotor 17 ist elektrisch über die Kabellei­ tung 61 an eine externe Schaltung angeschlossen.

Der Kugelkolben 47 ist eine Einstelleinrichtung für die Einstellung des Drucks um das Abtriebs­ drehmoment des Ultraschallmotors 17 einzustellen. Fig. 4 zeigt einen Zusammenhang zwischen dem Motor­ abtriebsdrehmoment und einer Druckkraft, die mit Hilfe des Kugelkolbens 47 eingestellt wird. Es ist möglich, das Abtriebsdrehmoment gleich oder größer als einen vorbestimmten Drehmomentwert dadurch zu machen, daß die Andrückkraft innerhalb eines vor­ bestimmten, normalen Bereiches eingestellt wird. Der Kugelkolben 47 erleichtert die Einstellung und ermöglicht ein stabiles Arbeiten des Motors.

Wenn elektrische Treibersignale an das piezoelek­ trische Teil 55 angelegt werden, setzt das piezo­ elektrische Teil 55 das elastische Teil 53 in Schwingungen, und es wird eine elastische Welle erzeugt, die sich auf der Oberfläche des elasti­ schen Teils 53 ausbreitet. Als Folge hiervon dreht sich der Rotor 49, der auf das elastische Teil 53 gedrückt wird, zusammen mit der Antriebswelle 19 durch die Reibungskraft in Folge der elastischen Welle. Der Ultraschallmotor (oder Oberflächenwel­ lenmotor oder Motor mit sich bewegender Welle) hat einen einfachen Aufbau, ist kompakt ausgelegt, ge­ wichtsmäßig leicht und hat bessere Ansprechcharak­ teristika. Auch ist die Steuerbarkeit und der Wir­ kungsgrad desselben günstiger, und er gestattet ein leises Arbeiten.

Fig. 5 zeigt eine Steuerschaltung zum Antreiben des Ultraschallmotors 17. Wie in Fig. 5 gezeigt ist, ist das piezoelektrische Teil 55 des Ultra­ schallmotors 17 ähnlich eines Ringes ausgelegt. Die Ringfläche des piezoelektrischen Ringes 55 ist in erste, zweite, dritte und vierte Abschnitte 55a, 55b, 55c und 55d unterteilt, die jeweils über zwei Bögen von konzentrischen Kreisen in zwei ge­ raden Linien untereinander verbunden sind. Die ge­ genüberliegenden ersten und dritten Abschnitte 55a und 55c sind jeweils mit den ersten und zweiten Ausgangstransformatoren 71 und 73 verbunden. Die sich längs des kreisförmigen Ringes bewegende Welle wird durch Anlegen eines sinuswellenförmigen Treibersignals und eines kosinusförmigen Treiber­ signals erregt, welche eine Phasendifferenz rela­ tiv zueinander von 90° haben. Die Erregung erfolgt über die ersten und dritten Abschnitte 55a und 55c. Die Drehrichtung des Motors 17 läßt sich leicht durch Umkehren der Treibersignale ändern, die an die ersten und dritten Abschnitte 55a und 55c angelegt werden.

Der zweite Abschnitt 55b des piezoelektrischen Rings 55 liegt an Masse. Der vierte Abschnitt 55d ist mit einem Eingangsanschluß einer Betriebsein­ heit 79 verbunden und derart ausgelegt, daß sie ein F/B-Signal liefert. Ein Motorbetriebsteil 75 liefert ein Signal durch ein Bestimmungsteil 77 für einen gewünschten Wert zu dem anderen Ein­ gangsanschluß der Betriebseinheit 79. Die Be­ triebseinheit 79 vergleicht beide Eingangssignale. Ein Spannungs/Frequenz-Wandler 81 empfängt das Ausgangssignal der Betriebseinheit 79 und erzeugt ein zugeordnetes Frequenzsignal. Der Span­ nungs/Frequenz-Wandler 81 ist über einen Frequenz­ teiler 83 und Leistungstransistoren 85, 87, 89 und 91 mit den Ausgangstransformatoren 71 und 73 ver­ bunden, wie dies in Fig. 5 gezeigt ist.

In Fig. 5 liegt der Emitter jedes Transistors 85, 87, 89 und 91 an Masse und eine Verbindungsleitung ist als Ver­ bindung von der Energieversorgung mit einer Zwischenstelle der linksseitigen Spule jedes Transistors 71 und 71 verbunden.

Der Grenzschalter 25 auf der oberen Seite des fe­ sten Mittelzahnrades 23 hat erste und zweite mit Mustern versehene Abschnitte 39a und 39b und erste und zweite Kontakte 25a und 25b, wie dies in den Fig. 6(a), 6(b) und 6(c) gezeigt ist. Die Kontakte 25a und 25b sind an der Spiegelprallplatte 3 befe­ stigt, so daß die Kontakte 25a und 25b zusammen mit der Spiegelprallplatte 3 schwenkbar sind. Die Mustern versehenen Abschnitte 39a und 39b sind fest mit dem Mittelzahnrad 23 verbunden, so daß die mit Mustern versehenen Abschnitte 39a und 39b stationär sind.

Wenn die Spiegelprallplatte 3 in einer offenen Stellung ist, wie in Fig. 6(b) gezeigt ist, ist der erste Kontakt 25a außer Kontakt von dem ersten mit dem Muster versehenen Abschnitt 39a, und der zweite Kontakt 25b ist in Kontakt mit dem zweiten mit einem Muster versehenen Abschnitt 39b. In die­ sem Zustand ermöglicht der Grenzschalter 25, daß der Fahrer des Fahrzeuges den Spiegel 6 durch Be­ tätigen eines Schließschalters (nicht gezeigt) schließen kann. Wenn die Spiegelprallplatte 3 in einer geschlossenen Stellung ist, wie dies in Fig. 6(a) gezeigt ist, ist der erste Kontakt 25a in Kontakt mit dem ersten mit einem Muster versehenen Abschnitt 39a, und der zweite Kontakt 25b ist au­ ßer Kontakt von dem zweiten mit einem Muster ver­ sehenen Abschnitt 39b. In diesem Zustand gestattet der Grenzschalter 25, daß der Fahrer die Spiegel­ einheit 6 durch Betätigen eines Öffnungsschalters (nicht gezeigt) öffnen kann.

Nachstehend wird die Arbeitsweise der Türspiegelan­ ordnung gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform näher erläutert.

Wenn die schwenkbare Spiegeleinheit 6 in der Of­ fenstellung ist, die in Fig. 6(b) gezeigt ist, und der Schließschalter in dem eingeschalteten Zustand ist, dann liefert die Steuerschaltung die Treiber­ signale für den Schließvorgang über den zweiten Kontakt 25b und den zweiten mit einem Muster ver­ sehenen Abschnitt 39b zu dem Ultraschallmotor 17. Somit dreht der Ultraschallmotor 17 die Antriebs­ welle 19 in Uhrzeigerrichtung in Fig. 6(b) an. Diese Drehbewegung wird von der Antriebswelle 19 über das treibende Zahnrad 21 in das Zwischenrad 29 auf die Verbindungswelle 27 übertragen, so daß die Verbindungswelle 27 versucht, sich um ihre eigene Achse in Gegenuhrzeigerrichtung zu drehen. Das getriebene Zahnrad 31 der Verbindungswelle 27 kann jedoch das Mittelzahnrad 23 nicht drehen, daß durch die Grundplatte 9 festgelegt ist, und daher dreht sich das getriebene Zahnrad 31 durch die Re­ aktion um die Achse des Mittelzahnrades 23 in epi­ zyklischer Form. Als Folge hiervon bewirkt die Verbindungswelle 27, daß die Spiegelprallplatte 3 von der in Fig. 6(b) gezeigten Offenstellung zu der in Fig. 6(a) gezeigten Schließstellung ge­ schwenkt wird.

Wenn die Spiegeleinheit 6 in der Schließstellung ist, die in Fig. 6(a) gezeigt ist, und der Öff­ nungsschalter in dem eingeschalteten Zustand ist, dann liefert die Steuerschaltung Treibersignale für den Öffnungsvorgang über den ersten Kontakt 25a um den zweiten, mit Muster versehenen Ab­ schnitt 39a zu dem Ultraschallmotor 17, und es wird bewirkt, daß die Antriebswelle 19 sich in Ge­ genuhrzeigerrichtung dreht. Daher dreht sich das getriebene Zahnrad 31 der Verbindungswelle 27 um die feste Mittelwelle 23 in Uhrzeigerrichtung, und es wird bewirkt, daß die Spiegelprallplatte 3 von der Schließstellung zu der Offenstellung ver­ schränkt wird.

Wenn eine externe Kraft 99 auf die Spiegelprall­ platte 3 ausgeübt wird, wie dies in Fig. 6(b) ge­ zeigt ist, beispielsweise bei einem Unfall, nimmt die Spiegelprallplatte 3 ein Drehmoment auf, wel­ ches versucht, die Spiegelprallplatte 3 um die Mittelwelle 15 in Uhrzeigerrichtung zu drehen. So­ mit dreht sich das getriebene Zahnrad 31 um seine eigene Achse in Gegenuhrzeigerrichtung, und zugleich dreht es sich um das Mittelzahnrad 23 in Uhrzeigerrichtung in Richtung einer Stellung, die in Fig. 6(c) gezeigt ist. Während dieser Bewegung drehen sich die Verbindungswelle 27 und das Zwi­ schenrad 29 als eine Einheit mit dem getriebenen Zahnrad 31 und bringen ein Drehmoment auf, welches versucht, das treibende Zahnrad 21 in Uhrzeiger­ richtung zu drehen. Wenn das Drehmoment kleiner als ein vorbestimmter Wert jedoch ist, wird das treibende Zahnrad 21 durch den Rotor 49 stationär gehalten, welcher auf den Stator 50 gedrückt wird. Wenn das Drehmoment größer als ein vorbestimmter Wert ist, beginnt der Rotor 49 auf dem Stator 50 weiterzurutschen und dreht sich. Als Folge hiervon wird die Spiegelprallplatte 3 von der Offenstel­ lung, die in Fig. 6(b) gezeigt ist, zu der Stel­ lung geschwenkt, die in Fig. 6(c) gezeigt ist.

Wenn die Spiegeleinheit 6 auf ein Hindernis auf­ trifft, das sich von einer Richtung entgegen dem Pfeil 99 nach Fig. 6(b) nähert, nimmt die Spie­ gelprallplatte 3 ein Drehmoment in Gegenrichtung auf, und der Rotor 59 des Ultraschallmotors 17 dreht sich auf die gleiche Weise.

In der in Fig. 6(c) gezeigten Stellung ist der zweite Kontakt 25b in Kontakt mit dem zweiten mit Muster versehenen Abschnitt 39b, so daß der Fahrer leicht die Spiegeleinheit 6 wieder in die Grund­ stellung dadurch zurückbringen kann, daß er an dem Handschalter dreht. In ähnlicher Weise kann der Fahrer die Spiegeleinheit 6 in die Offenstellung selbst dann zurückführen, wenn die Spiegeleinheit 6 in die Schließstellung durch eine externe Kraft geschwenkt worden ist.

Nach den Sicherheitsbestimmungen in Japan müssen Türspiegel durch eine Kraft abfallen, die gleich oder kleiner als 20 kg ist, wenn ein kreisförmiger Pfosten mit einem Durchmesser von 160 mm von vorne her in Richtung nach hinten auf das Fahrzeug trifft. Wenn daher der Pfosten gegen einen Tür­ spiegel an einem Mittelpunkt trifft, der 10 cm von der Schwenkachse des Türspiegels entfernt ist, muß der Türspiegel durch ein Drehmoment fallen, das gleich oder kleiner als 250 kgcm ist. Andererseits muß der Türspiegel ein Haltemoment haben, das gleich oder größer als 50 kgcm ist, um eine kor­ rekte Winkelstellung gegenüber dem Winddruck und Schwingungen der Fahrzeugkarosserie beizubehalten. Ferner wird es gefordert, daß das Haltemoment auf einen Wert von kleiner als 100 kgcm vorgegeben wird, um die manuelle Bedienung des Türspiegels zu erleichtern. Zwischen 50 und 100 kgcm beläuft sich das optimale Haltemoment auf etwa 80 kgcm, da der Sicherheitsfaktor dadurch verbessert wird, daß das Haltemoment ausreichend größer als der Minimalwert 50 kgcm ist. Bei der Erfindung wird das Unterset­ zungsverhältnis des treibenden Zahnrades 21 und des Zwischenrades 29 nach Maßgabe des optimalen Haltemoments bestimmt. Wenn beispielsweise das Haltemoment des Ultraschallmotors 50 kgcm ist, dann beläuft sich das Untersetzungsverhältnis auf 1 : 16.

Das Fahrzeug gemäß dieser bevorzugten Ausführungs­ form hat nicht nur die linke Türspiegelanordnung, die in Fig. 1 gezeigt ist, sondern auch eine rechte Türspiegelanordnung. Beide Anordnungen sind so beschaffen und ausgelegt, daß sie wechselseitig symmetrisch sind. Es ist möglich, den Grenzschal­ ter 25 derart anzuordnen, daß die Kontakte 25a und 25b stationiert sind und die mit Mustern verse­ henen Abschnitte 39a und 39b beweglich sind.

Bei der Türspiegelanordnung gemäß dieser bevorzug­ ten Ausführungsform überträgt die Geschwindig­ keitsuntersetzungszahnradpaarung aus treibendem Zahnrad 21 und Zwischenrad 29 die abgabeseitige Drehbewegung des Ultraschallmotors 17 auf die Ver­ bindungswelle 27 derart, daß die Drehgeschwindig­ keit der Verbindungswelle 27 kleiner als die Dreh­ geschwindigkeit der Antriebswelle 19 des Ultra­ schallmotors 17 ist. Ferner überträgt diese Zahn­ radpaarung eine externe Kraft, die auf die Tür­ spiegeleinheit 6 einwirkt, auf den Rotor 49 des Ultraschallmotors 17 in einer solchen Weise, daß der Rotor 49 eine verminderte Kraft aufnimmt. Da­ her ist es möglich, das Haltemoment nicht nur durch die Einflußgrößen des Ultraschallmotors 17 (wie die Reibungskraft zwischen dem Rotor und dem Stator, die Größe der Federkraft zum Andrücken des Rotors und der Durchmesser des Rotors) sondern auch durch das Untersetzungsverhältnis der Ge­ schwindigkeitsuntersetzungsgetriebeeinrichtung be­ stimmt ist. Als Folge hiervon kann man bei der Türspiegelanordnung nach der Erfindung die Ausle­ gung des Ultraschallmotors freier wählen, da man das Untersetzungsverhältnis wählen kann, wodurch sich eine Zunahme der Motorabmessungen, eine Zu­ nahme des Energieverbrauchs und eine Abnahme der Lebensdauer des Ultraschallmotors vermeiden la­ sen.

Die Getriebeeinrichtung gemäß der bevorzugten Aus­ führungsform nach der Erfindung ist kompakt zwi­ schen den ersten und zweiten parallelen Armen 11 und 13 angeordnet und steht nicht nach oben vor. Daher hat die Türspiegelanordnung gemäß der bevor­ zugten Ausführungsform verminderte Vertikalabmes­ sungen, eine verbesserte Flexibilität hinsichtlich der Auslegung, herabgesetzte Windgeräusche und verbesserte aerodynamische Eigenschaften. Die kom­ pakte Getriebeeinrichtung stellt mehr Raum für an­ dere Komponenten in der Spiegeleinheit bereit.

Die Geschwindigkeitsuntersetzungs-Getriebeeinrich­ tung nach der Erfindung ermöglicht eine freie Wahl des Untersetzungsverhältnisses. Daher können Moto­ ren einer einzigen Bauart und Treiberschaltungen einer einzigen Bauart gemeinsam für unterschiedli­ che Bauarten von Türspiegelanordnungen eingesetzt werden. Ferner ermöglicht die Geschwindigkeitsun­ tersetzungs-Getriebeeinrichtung, daß man ein rela­ tiv hohes Haltemoment und Abgabedrehmoment erhält, ohne daß der Durchmesser des Ultraschallmotors vergrößert zu werden braucht.

Bei der Erfindung ist der Ultraschallmotor geson­ dert von der Verbindungswelle 27 und der Mittel­ welle 15 vorgesehen. Diese Anordnung erleichtert die Feststellung des optimalen Wertes der Andrück­ kraft des Motors sowie die Einstellung des Motors, so daß man ein stabileres Arbeiten erhält. Ferner ermöglicht diese Anordnung eine Einstellung der Andrückkraft des Motors und die Vornahme eines Ab­ stimmvorganges der Treiberschaltung in dem Zu­ stand, wenn der Motor noch nicht vorgesehen ist. Daher wird bei der Türspiegelanordnung gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Aufwand zur Mon­ tage der Anordnung verringert, und es können leichter Abweichungen von einer Resonanzfrequenz verhindert werden.

Die Verbindungswelle 27 ist an beiden Enden durch die ersten und zweiten Arme 11 und 13 gelagert. Ferner ist die Antriebswelle 19 des Ultraschallmo­ tors 17 durch den ersten Arm 11 abgestützt, und die Mittelwelle 15 ist durch eine Öffnung des zweiten Arms 13 örtlich plaziert. Daher ist es leicht möglich, diese Wellen parallel zueinander genau zu positionieren. Die Erfindung erleichtert die maschinelle Bearbeitung, Geräusche an den Zahnrädern werden herabgesetzt und ein Verschleiß der Zahnräder wird vermindert. Ferner kann die Wellenlagerkonstruktion der ersten und zweiten Arme 11 und 13 eine Drallbewegung der Wellen ver­ hindern, und die Belastung des Motors läßt sich stabilisieren, so daß die Geschwindigkeit und das Drehmoment des Motors stabil sind und die Steuer­ barkeit desselben verbessert ist. Diese Lagerkon­ struktion ermöglicht die Beibehaltung der Ein­ griffsgenauigkeit unter den Zahnrädern, und das Zahnradkontaktverhältnis wird verbessert.

Der erste Arm 11 arbeitet als eine Einrichtung zum Kühlen des Ultraschallmotors 17, und hierdurch wird die Standzeit des Motors verbessert. Ferner ist die Anzahl der erforderlichen Einzelteile re­ lativ gering, so daß die Spiegelanordnung sich auf kostengünstige Weise herstellen läßt. Die Türspie­ gelanordnung nutzt den Schlupf zwischen dem Rotor und dem Stator des Ultraschallmotors, wenn eine Kraft von außen auf die Spiegeleinheit einwirkt, und man benötigt keine Kupplungseinrichtung. Der Ultraschallmotor, der bei der Erfindung eingesetzt wird, arbeitet geräuscharm und hat ein verbesser­ tes Ansprechverhalten, eine verbesserte Steuerbar­ keit und einen verbesserten Wirkungsgrad. Das von der Verkleidung 41 und der Bodenplatte 63 gebil­ dete Gehäuse umgibt den Ultraschallmotor 17 und schützt zuverlässig die Reibflächen des Rotors und des Stators.

Claims (14)

1. Fahrzeugtürspiegelanordnung, gekennzeichnet durch:

• eine Basiseinheit (7), welche derart aus­ gelegt ist, daß sie an einer Fahrzeugka­ rosserie festlegbar ist,
• eine Spiegeleinheit (6), die an der Ba­ siseinheit (7) derart angebracht ist, daß die Spiegeleinheit (6) um eine Schwenkachse schwenkbar ist,
• einen Ultraschallmotor (17), der an der Spiegeleinheit (6) zur Lieferung einer Leistung angebracht ist, mittels welcher die Spiegeleinheit (6) verschwenkbar ist,
• ein festes Zahnrad (23), das an der Grund­ einheit (7) befestigt ist, und
• eine Geschwindigkeitsuntersetzungsgetrie­ beeinrichtung, die an der Spiegeleinheit (6) angebracht ist, wobei die Geschwindig­ keitsuntersetzungsgetriebeeinrichtung ein treibendes Zahnrad, das in Antriebsverbin­ dung mit dem Ultraschallmotor (17) derart ist, daß das treibende Zahnrad (21) durch den Ultraschallmotor (17) angetrieben wird, und ein getriebenes Zahnrad (31) aufweist, das in Antriebsverbindung mit dem treibenden Zahnrad (21) derart ist, daß das getriebene Zahnrad (31) durch das treibende Zahnrad (21) derart angetrieben wird, daß eine Drehgeschwindigkeit des ge­ triebenen Zahnrades (31) kleiner als eine Drehgeschwindigkeit des treibenden Zahnra­ des (21) ist, und das in Eingriff mit dem festen Zahnrad (23) ist.

2. Türspiegelanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ultraschallmotor (17) eine Antriebswelle (19), einen Rotor (49), der mit der Antriebswelle (19) als eine Ein­ heit drehbar ist, einen Stator (50), der ein elastisches Teil (53) und einen piezoelektri­ schen Vibrator (55) zur Erzeugung einer kreisförmigen sich bewegenden Welle, und eine Vorbelastungseinrichtung (43) aufweist, wel­ che den Rotor (49) auf den Stator (50) drückt, wobei der Stator (50) fest mit der Spiegeleinheit (6) verbunden ist, und wobei das treibende Zahnrad (21) der Geschwindig­ keitsuntersetzungseinrichtung, koaxial zur Antriebswelle (19) vorgesehen ist und mit der Antriebswelle (19) als eine Einheit drehbar ist.

3. Türspiegelanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das treibende Zahnrad (31) durch die Spiegeleinheit (6) derart ge­ lagert ist, daß das getriebene Zahnrad (31) um eine Achse des getriebenen Zahnrades (31) drehbar ist, und daß die Achse des getriebe­ nen Zahnrades (31) relativ zur Spiegeleinheit (6) stationär gehalten ist und mit der Spie­ geleinheit (6) als eine Einheit schwenkbar ist, und daß das getriebene Zahnrad (31) sich um das feste Zahnrad (23) epizyklisch bewegt und bewirkt, daß die Spiegeleinheit (6) um eine Achse des festen Zahnrades (23) ge­ schwenkt wird, wenn das getriebene Zahnrad (31) durch den Ultraschallmotor (17) über das treibende Zahnrad (21) angetrieben wird.

4. Türspiegelanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse des getriebenen Zahnrades (31) gesondert zu der Antriebswelle (19) und parallel zu der Antriebswelle (19) vorgesehen ist.

5. Türspiegelanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeitsun­ tersetzungsgetriebeeinrichtung ferner ein Zwischenrad (29) aufweist, das in Eingriff mit dem treibenden Zahnrad (21) ist, und das mit dem getriebenen Zahnrad (31) derart ver­ bunden ist, daß das Drehmoment von dem trei­ benden Zahnrad (21) über das Zwischenrad (29) auf das getriebene Zahnrad (31) übertragen werden kann.

6. Türspiegelanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeitsun­ tersetzungsgetriebeeinrichtung ferner eine Verbindungswelle (27) aufweist, welche das Zwischenrad (29) und die getriebene Welle (19) derart verbindet, daß das Drehmoment von dem Zwischenrad (29) auf das getriebene Rad (31) übertragen werden kann, wobei das Zwi­ schenrad (29) und das getriebene Zahnrad (31) koaxial zu der Verbindungswelle (27) angeord­ net sind.

7. Türspiegelanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungswelle (27) durch die Spiegeleinheit (6) derart gelagert ist, daß die Verbindungswelle (27) um eine Achse der Verbindungswelle (27) drehbar ist, und daß die Achse der Verbindungswelle rela­ tiv zur Spiegeleinheit (6) stationär gehalten ist.

8. Spiegelanordnung nach Anspruch 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Spiegeleinheit (6) einen ersten Arm (11) aufweist, welcher den Ultraschallmotor (17), das treibende Zahnrad (21) und ein erstes Ende der Verbindungswelle (27) lagert, und einen zweiten Arm (13) auf­ weist, der ein zweites Ende der Verbindungs­ welle (27) lagert.

9. Spiegelanordnung nach Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das treibende Zahnrad (21), die Verbindungswelle (27) und das feste Zahn­ rad (23) zwischen den ersten und zweiten Ar­ men (11, 13) angeordnet sind, und daß das Zwischenrad (29) und das getriebene Zahnrad (31) an der Verbindungswelle (27) angebracht sind.

10. Spiegelanordnung nach Anspruch 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Grundeinheit (7) eine Grundplatte (9) und eine Mittelwelle (15) aufweist, die im wesentlichen vertikal durch eine Öffnung geht, die in dem zweiten Arm (13) ausgebildet ist, und die fest mit der Grundplatte (9) verbunden ist, und daß das feste Zahnrad (23) fest an der Mittelwelle (15) angebracht ist.

11. Spiegelanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Arme (11, 13) zwischen dem Ultraschallmotor (17) und der Grundplatte (9) angeordnet sind.

12. Spiegelanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Arme (11, 13) aus Metall hergestellt sind.

13. Spiegelanordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Ultraschallmotor (17) ferner ein Gehäuse aufweist, das den Rotor (49) und den Stator (50) umgibt, und daß das Gehäuse ein Bodenteil (63) aufweist, das zwi­ schen dem Stator (50) und dem ersten Arm (1) derart angeordnet ist, daß Wärme leicht von dem Stator (50) zu dem ersten Arm (11) abge­ führt werden kann.

14. Spiegelanordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Spiegeleinheit (6) eine Spiegelprallplatte (3) aufweist, von der die ersten und zweiten Arme (11, 13) parallel zueinander vorstehen.