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Diese Erfindung betrifft ein Antriebsmodul für einen Rückspiegel mit
einer hervorstehenden Hebeschraube, die zur Erzeugung einer
Winkelbewegung des Spiegels drehbar gelagert mit der Rückseite des Spiegels
gekoppelt ist, und einem Elektromotor zur Bewirkung einer Veränderung
des Vorstehmaßes der Hebeschraube, um die Orientierung des Spiegels
einzustellen, wobei das Antriebsmodul ein zweiteiliges, ein
Grundelement und einen Deckel umfassendes Gehäuse, eine auf der inneren
Oberfläche des Grundelements ausgeblldete, erste Lagerfläche, eine auf
der inneren Oberfläche des Deckels ausgebildete, zweite Lageffläche,
die der ersten Lagerfläche gegenüberliegend ausgerichtet ist, wenn das
Grundelement und der Deckel zusammengesetzt sind, und eine zwischen
und durch die erste und zweite lagerfläche positionierten Hebemutter,
die durch den Elektromotor zur Betätigung der Hebeschraube gedreht
wird, beinhaltet, wobei die Relativmaße des Grundelements, des Deckels
und der Hebemutter gestatten, daß die erste und die zweite Lagerfläche
gegen die entsprechenden axialen Enden der Hebemutter anstoßen.
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Aufgrund der Geometrie einer solchen Anordnung gibt es immer kleine
Winkelbewegungen der Längsachse der Hebeschraube, wenn diese
einund ausfährt. Ein Antriebsmodul dieses Typs ist in US-A-4403829
beschrieben, in der die Hebeschraube aus flexiblem Material hergestellt ist.
Alternativ, wie in US-A-4881418, kann die Hebeschraube mit dem
Spiegel durch ein Kugelgelenk verbunden sein, und die Hebeschraube ist
mit einer oberen und unteren, sphärischen Lagerfläche versehen, die
zwischen entsprechenden oberen und unteren Lagerflächen drehbar
gelagert ist. Dies gestattet axiale Bewegung sowohl der Hebemutter als auch
der Hebeschraube. Eines der Probleme mit dieser besonderen
Konstruktion ist jedoch die sorgfältige Prüfung, die angewendet werden muß,
wenn die unterschiedlichen Komponenten zusammengesetzt werden, um
sicherzustellen, daß sich die Hebemutter frei bewegen kann, aber
gleichzeitig
nicht so locker ist, daß eine Bewegung oder Schwingung der
Spiegelfläche möglich ist.
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In US-A-4881418 wurde dieses Problem überwunden, indem eine der
Lagerflächen ein Federelement besitzt, welches sicherstellte, daß
unabhängig von Herstellungsunterschieden und Modultoleranzen eine
konstante Spannung an der Hebeschraube anlag, die ausreichte, Bewegung
oder Schwingung zu verhindern, aber gleichzeitig frei genug war, um
ein Drehen der Hebeschraube zu gestatten. Das Antriebsmodul besitzt
einen Deckel in dem der Elektromotor befestigt war, und das eine erste
Lagerfläche für die Hebemutter aufwies, wobei die obere Lagerfläche
eine gepreßte Metallkomponente oder Federelement mit federnden
Armen besaß, das dann oben auf der Hebemutter plaziert wurde. Diese
Deckelunterbaugruppe wurde dann an einer Befestigungsplatte befestigt,
und die federnden Arme des Federelements stießen gegen die
Befestigungsplattenoberfläche und erzeugten dadurch genug Spannung, um die
Hebeschraube sicher zu halten.
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Obwohl sich diese besondere Baugruppe als ziemlich befriedigend
erwies, war die Deckeleinheit, die normalerweise zwei Elektromotoren
und dazugehörige Antriebsmechanismen umgab, eine Komponente, die
für jeden besonderen Spiegel individuell konstruiert werden mußte.
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Daher ist es eine Aufgabe dieser Erfindung, ein diskretes Antriebsmodul
zur Verfügung zu stellen, das ein Befestigungssystem besitzt, welches
gestattet, ein und dasselbe Antriebsmodul für eine beliebige Zahl
verschiedener Spiegeldesigne und -konfigurationen zu benutzen.
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Es ist eine weitere Aufgabe dieser Erfindung, eine verbesserte
Einrichtung zur Vorspannung der Lagerflächen, zwischen denen die Hebemutter
zur Drehung drehbar gelagert ist, zur Verfügung zu stellen, welche
einfacher zusammenzusetzen ist und von einfacherer Natur ist, als die in
der zuvor genannten Patentanmeldung beschriebene Erfindung.
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Ein weiteres, mit dem vorigen Antriebsmodul verbundenes Problem trat
auf, wenn der Elektromotor überdrehte. Wenn in dieser besonderen
Konfiguration die Hebeschraube zurückgezogen wäre und der Motor
weiterlaufen könnte, dann würde der Spiegel möglicherweise gegen
einen Stopper kommen mit dem Ergebnis, daß die Hebemutter nach
oben gegen das Federelement angehoben würde. Aufgrund der
Federkonstruktion konnte sich die Hebemutter bei auftretendem Überdrehen
tatsächlich ein gutes Stück abheben, so daß sich das Schneckengetriebe
lösen konnte, und ein Verklemmen der Hebemutter gegen das
Schneckengetriebe konnte auftreten.
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Zur Überwindung dieses Problems wurde die Steffigkeit des
Federelements erhöht. Obwohi dies die Bewegung der Hebemutter
verhinderte, hatte es gleichzeitig den Effekt, daß sich die auf die Lagerflächen
wirkende Kraft erhöhte, was wiederum die Energieanforderung vom
Motor erhöhte, und ein teurerer Elektromotor wurde erforderlich.
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Daher ist es eine weitere Aufgabe dieser Erfindung, das oben genannte
Problem zu lösen, und eine Einrichtung zur Verfügung zu stellen, bei
der die Lagerflächen für die Hebemutter federnd zusammengehalten
werden, während gleichzeitig ein lösen des Schneckengetriebes von der
Hebeschraube verhindert wird, falls eine Deformation der federnden
Kopplungseinrichtung auftreten sollte.
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Gemäß der Erfindung werden in einem Antriebsmodul des oben
beschriebenen Typs das Grundelement und der Deckel sowohl durch eine
Rückhalteeinrichtung als auch durch eine federnde Kopplungseinrichtung
zusammengehalten, wobei die Rückhalteeinrichtung ein Trennen des
Grundelements und des Deckels verhindert, aber Relativbewegung
dazwischen zuläßt, und wobei die federnde Kopplungseinrichtung eine
Kraft ausübt, die es der Hebemutter gestattet, sich relativ zu der ersten
und zweiten Lagerfläche zu drehen.
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Bevorzugterweise umfaßt die federnde Kopplungseinrichtung eine
Blattfeder, die mit jedem Ende an das Grundelement gekoppelt ist, wobei
sich ein Zwischenteil gegen den Deckel abstützt, so daß die beiden Teile
des Gehäuses zusammengedrückt werden.
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Das Grundelement des diskreten Antriebsmoduls kann mit einer
Sicherungseinrichtung versehen werden, die angepabt ist, das Grundelement
in Bezug auf eine Befestigungsplatte einer Rückspiegelbaugruppe zu
befestigen. Bevorzugterweise ist die Befestigungsplatte mit einer
Aussparung oder Öffnung versehen, in der das diskrete Antriebsmodul
angeordnet ist. Die Sicherungseinrichtung kann eine Mehrzahl von
Aufhängern beinhalten, die Teil des Grundelements sind, mit Öffnungen
darih, und die Befestigungsplatte kann mit Ansätzen versehen sein, die
in die Aufhänger eingreifen. Die Ansätze können die Öffnung oder
Aussparung, in der das diskrete Antriebsmodul angeordnet ist, umgeben,
und die Aufhänger können federnd deformierbar sein, so daß sich die
Aulhänger von den Ansätzen wegbiegen, wenn das diskrete
Antriebsmodul in die Öffnung oder Aussparung eingeführt wird, was es den
Ansätzen ermöglicht, in die Öffnungen im Aufhänger einzugreifen.
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Die Öffnung oder Aussparung in der Befestigungsplatte wird so
gestaltet sein, daß eine seitliche Bewegung des diskreten Antriebsmoduls in
der Ebene der Befestigungsplatte verhindert wird, und die Klammern
können so gestaltet sein, daß sie das diskrete Antriebsmodul bezüglich
der Befestigungsplatte sicher halten.
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Das Grundelement kann ein im wesentlichen flaches Element mit davon
abhängigen Klammern umfassen, und der Deckel kann einen Basisteil
umfassen mit einer peripheren Seitenwand, wobei der Motor am Deckel
befestigt wird. Der Deckel kann mit einer Eingriffseinrichtung versehen
sein, in die die Klammern eingreifen, und die Klammern und
Eingriffseinrichtung können so gestaltet sein, daß ein Trennen der beiden
Gehäuseteile verhindert wird, aber gleichzeitig eine Relativbewegung
zwischen dem Grundelement und dem Deckel gestattet wird.
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Das Gestatten einer Relativbewegung zwischen dem Grundelement und
dem Deckel ist wünschenswert, da es der ersten und der zweiten
Lageffläche ermöglicht, gegen die Hebemutter anzustoßen, und gleichzeitig
für ein Spiel zwischen dem Grundelement und dem Deckel sorgt.
Dadurch, daß eine geringe Relativbewegung zwischen dem Eingriffselement
und den Klammern vorgesehen ist, kann ein größeres
Herstellungstoleranzabmab
zugelassen werden. Durch das Gestatten einer geringen
Relativbewegung können das Grundelement und der Deckel im Falle, daß ein
Überdrehen des Motors gestattet ist, auseinandergezwungen werden.
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Sollte dieses Trennen auftreten, was in dieser Anordnung eintritt, wenn
sich die Hebeschraube nach außen bewegt, dann werden die Klammer
und die Eingriffseinrichtung zwischen dem Grundelement und dem
Deckel eine geringe Trennung dieser beiden Teile gestatten. Da der
Elektromotor und die Hebemutter bezüglich dem Deckel fest sind, kann
die Hebemutter jedoch nicht von dem Schneckengetriebe des
Elektromotors getrennt werden. Dementsprechend kann eine wesentlich leichtere
federnde Kopplungseinrichtung benutzt werden, um den Deckel an dem
Grundelement zu halten, woraus sich deshalb eine geringere Reibung
zwischen der ersten und zweiten Lagerfläche und der Hebemutter ergibt.
Das heißt dementsprechend, daß weniger Leistung vom Motor gefordert
wird, was entweder die Lebensdauer des Motors erhöhen könnte oder
gestatten könnte, einen wesentlich billigeren Elektromotor zu benutzen.
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Damit die Erfindung besser verstanden wird, wird nun eine bevorzugte
Ausführungsform beschrieben werden, wobei jedoch erkannt werden
sollte, daß die Erfindung nicht auf die genauen Details dieser
Ausführungsform beschränkt oder eingeengt sind. Die Ausführungsform wird
anhand der begleitenden Zeichnungen beschrieben. Darin bedeuten:
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Fig. 1 zeigt eine Aufsicht der Befestigungsplatte mit zwei
diskreten, in der Befestigungsplatte installierten
Antriebsmodulen;
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Fig. 2 zeigt einen Querschnitt der Befestigungsplatte und der
Rückspiegelbaugruppe entlang der Schnittllnie 2-2 aus Fig.
1;
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Fig. 3 zeigt eine Explosionsdarstellung eines diskreten
Antriebsmoduls und einer Befestigungsplatte;
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Fig. 4 zeigt einen Querschnitt eines diskreten, in einer
Befestigungsplatte angeordneten Antriebsmoduls entlang der
Scbnittlinie 4-4 in Fig. 1; und
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Fig. 5 zeigt einen Tellquerschnitt eines Antriebsmoduls entlang
der Schnittlinie 5-5 in Fig. 1.
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Wie in Fig. 3 zu sehen, besitzt das diskrete Antriebsmodul 10 ein
Grundelement 11 und einen Deckel 12, die durch Klammern und eine
Eingriffseinrichtung zusammengehalten werden. In dieser
Ausführungsform besitzt jede Klammer 13 ein von dem Grundelement 11
abhängiges, aufhängerähnliches Element und hat eine Öffnung 14 darin. Die
Eingriffseinrichtung besitzt Ansätze 15 an dem Deckel 12, die in die
Öffnungen 14 der Klammern 13 eingreifen.
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Die Öffnungen 14 und Ansätze 15 sind so bemessen, daß sie etwas
Relativbewegung zwischen dem Grundelement 11 und dem Deckel 12
zulassen, wenn sie zusammengesetzt sind, so daß unterschiedliche
Komponentengrößen aufgenommen werden können. Wenn der Deckel 12
mit dem Grundelement 11 zusammengesetzt wird, werden die Klammern
13 nach außen abgelenkt, um ein Anordnen der Ansätze 15 in den
Öffnungen 14 zu ermöglichen.
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Wie in den Fig. 4 und 5 zu sehen, besitzt der Deckel 12 eine
Bodenwand 17 und eine Seitenwand 18. Die Ansätze 15 sind an der
Seitenwand 18 des Deckels 12 angegossen.
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Der Elektromotor 20 ist in dem Deckel 12 sicher befestigt und ist mit
einer Schneckenschraube 21 am Abtriebsende versehen.
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Bezugnehmend auf Fig. 5 ist eine erste Iagerfiäche 23 in das
Grundelement 11 eingegossen, und eine zweite Lagerfläche 24 ist in den
Deckel 12 eingegossen. Wenn das Grundelement 11 und der Deckel 12
zusammengesetzt werden, richten sich die erste und die zweite
Lagerfläche 23 und 24 zueinander aus, und eine Hebemutter wird zwischen
die Lagerflächen 23 und 24 positioniert.
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Wie in Fig. 4 zu sehen, ist die Hebemutter 25 mit oberen und unteren
Lagerflächen 26 und 27 versehen, und alle Lagerflächen 23 und 24 und
26 und 27 sind sphärisch. Wenn die Hebemutter 25 zwischen der ersten
und der zweiten Lagerfläche 23 und 24 eingesetzt wird, verbleibt ein
Spiel zwischen den Seitenwänden 18 des Deckels 12 und des
Grundelements 11, wie in den Fig. 4 und 5 gezeigt.
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Eine Hebeschraube 29 ist zapfgelagert, damit es in der Hebemutter 25
dreht. Die Hebeschraube 29 ist gegabelt und besitzt eine Feder 30, die
die Gabelbeine 31 auseinanderspreizt. Die unteren Enden der Gabelbeine
31 haben einen Schraubgewindeteil darauf, der gewindeartig in die
Gewindebohrung der Hebemutter 25 eingreift. Die Gabelung der
Hebeschraube 29 ermöglicht es den Beinen 31, nach innen zu biegen, und
dabei die Gewinde voneinander zu lösen. Dies wird auftreten, wenn die
Hebeschraube 29 die Grenze ihrer Bewegung an einem beliebigen Ende
der Hebemutter 25 erreicht.
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Das obere Ende der Hebeschraube 29 ist mit einem Kugelkopf 32
versehen, der einen hervorstehenden Zapfen 33 daran besitzt. Der
Kugelkopf 32 greift in den Rückteil des Spiegels 34 ein und gestattet ein
Drehen der Hebeschraube 29 bezogen auf den Spiegel 34, während der
Zapfen 33 ein Drehen des Kugelkopfes 32 entlang der Längsachse der
Hebeschraube 29 verhindert.
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Um sicherzustellen, daß die erste und die zweite Lagerfiäche 23 und 24
sicher gegen die Hebemutter 25 anstoßen, ist eine federnde
Kopplungseinrichtung vorgesehen, die das Grundelement 11 und den Deckel 12
zusammendrücken. In dieser Ausführungsform besitzt die federnde
Kopplungseinrichtung eine Blattfeder 35, die mit beiden Enden 36 und
37 bezüglich dem Grundelement 11 befestigt ist, und ein Ansatz 38, der
in dem Deckel 12 eingegossen ist, stützt sich gegen einen Zwischenteil
der Blattfeder 35 ab. Zwei Stangen 39 erstrecken sich von dem
Grundelement 11 beidseitig von dem Deckel 12 nach unten. Wie zu sehen ist,
sind die Stangen 39 leicht nach außen gespreizt und mit Öffnungen 40
versehen, die einen Eingriff der Enden 36 und 37 der Blattfeder 35
ermöglichen.
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Die Blattfeder 35 wird elastisch deformiert, wenn ihre Enden 36 und 37
in den Öffnungen 40 angeordnet sind. Die resultierende Kraft bewirkt,
daß der Deckel 12 in Richtung des Grundelements 11 gedrängt wird.
Die Spannung der Blattfeder 35 kann so eingestellt werden, daß sie die
erforderliche Kraft erzeugt, um das Grundelement 11 und den Deckel 12
zueinander zu drängen, während gleichzeitig ein freies Drehen der
Hebemutter 25 gestattet ist.
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Wie zuvor erwähnt, sind die Öffnungen 14 und Ansätze 15, die den
Klammern 13 bzw. dem Deckel 12 zugeordnet sind, so groß, daß eine
Relativbewegung zwischen dem Grundelement 11 und dem Deckel 12
ermöglicht ist. Diese Bewegung ist beschränkt auf das Grundelement 11
und den Deckel 12, die sich entweder zusammen oder getrennt entlang
der Achse der Hebeschraube 29 bewegen. Ein Vorteil dieser Erfindung
ist, große Fertigungstoleranzen in Bezug auf unterschiedliche
Komponenten zu erlauben, und wenn zum Beispiel, das Maß zwischen der
oberen und der unteren Lagerfläche 26 und 27 der Hebemutter 25 auf
seinem Minimum ist, wird die Relativbewegung, die zwischen dem
Grundelement 11 und dem Deckel 12 vorgesehen ist, sicherstellen, daß
die erste und die zweite Lagerfläche 23 und 24 nach wie vor fähig sind,
mit der Hebemutter 25 in Eingriff zu stehen, wobei ein Spiel zwischen
dem Grundelement 11 und dem Deckel 12 erhalten bleibt.
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Umgekehrt, wenn das genannte Maß der Hebemutter 25 an seiner
oberen Grenze wäre, würde der Grad der Relativbewegung zwischen dem
Grundelement 11 und dem Deckel 12 nach wie vor einen korrekten
Zusammenbau gestatten.
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Dieser Bewegungsbereich kann einfach dadurch gestattet werden, daß
sichergestellt wird, daß die Länge der Öffnung 14 größer ist als die
Länge des Ansatzes 15. Man wird erkennen, daß der Bewegungsbereich
von der Summe der Toleranzen zwischen den unterschiedlichen
Komponenten der Baugruppe 10 abhängt.
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Indem dieser Bewegungsbereich gestattet wird, wird es Umstände geben,
unter denen der Deckel 12 von dem Grundelement 11 weggedrängt
wird. Dies geschieht hauptsächlich, wenn die Hebeschraube 29 über den
Punkt hinaus nach außen vorgeschoben wird, an dem der Spiegel 34
gegen einen Stopper kommt. Wenn der Elektromotor 20 weiterläuft,
dann wird die Hebeschraube 29 über die untere Lagerfläche 27 der
Hebemutter 25 eine abwärts gerichtete Kraft auf die zweite Lagerfläche
24 bewirken, wodurch der Deckel 12 von dem Grundelement 11
weggedrängt wird, wobei die Blattfeder 35 gebogen wird.
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Wenn der Deckel 12 von dem Grundelement 11 weggedrängt wird,
stätzt sich der Ansatz 38 gegen die Blattfeder 35 ab, die wiederum die
Stangen 38 zusammenzieht. Deswegen wird dieser Bewegung zunächst
durch die Blattfeder 35 entgegengewirkt, aber wenn die Kraft, die von
dem Überdrehen des Elektromotors 20 herrührt, ausreichend ist, wird
eine Deformation der Blattfeder 35 auftreten.
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Wenn diese Trennung zwischen dem Grundelement 11 und dem Deckel
12 auftritt, wird die Hebemutter 25 fest auf der Lagerfläche 24 sitzen,
und wenn der Elektromotor 20 an den Deckel 12 befestigt ist, dann kann
die Schneckenschraube 21 nicht von der Hebemutter 25 gelöst werden.
Ähnlich gilt, wenn die Hebeschraube 29 die Hebemutter 25 nach oben
anheben würde, dann würde sie sich gegen die erste Lagerfiäche 23
abstützen, was wiederum nicht zu einer Relativbewegung zwischen dem
Schneckenantrieb 21 und der Hebeschraube 25 führen würde.
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Um maxiinale Vielseitigkeit sicherzustellen, kann das diskrete
Antriebsmodul 10 so angeordnet sein, daß es direkt an einer Befestigungsplatte
einer Rückspiegelbaugruppe befestigt ist, wie in den Fig. 1, 2 und 3
gezeigt ist. Dies ermöglicht es, das diskrete Antriebsmodul 10 in einem
beliebigen Spiegeldesign einzusetzen, unabhängig von der
Gesamtgestaltung der Rückspiegelbaugruppe.
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Dementsprechend ist eine Befestigungsplatte 42 mit einem Paar von
Aussparungen 43 vorgesehen, die eine Befestigung des diskreten
Antriebsmoduls 10 in den Aussparungen 43 gestatten. Um das diskrete
Antriebsmodul 10 bezüglich der Befestigungsplatte 42 zu befestigen, ist
das Grundelement 11 mit einer Mehrzahl von Aufhängern 44 versehen.
Die Aufhänger 44 sind zwischen den Klammern 14 positioniert und sind
etwas von der Seitenwand 18 des Deckels 12 beabstandet. Die
Aufhänger 44 sind mit Öffnungen 45 versehen, und die Befestigungsplatte
42 ist mit abgeschrägten Ansätzen 46 versehen, die in die Öffnungen 45
eingreifen.
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Beim Einführen eines diskreten Antriebsmoduls 10 in eine Aussparung
43 biegen sich die Aufhänger 44 nach innen über die abgeschrägten
Ansätze 46, bis es den Ansätzen gestattet ist, in die Öffnungen 45
einzugreifen. Die Aufhänger 44, die um die Peripherie des Grundelements
11 herum beabstandet sind, schränken jede seitliche Bewegung des
diskreten Antriebsmoduls 10 bezüglich der flachen Oberfläche der
Befestigungsplatte 42 ein. Die Enden einer jeden Klammer 13 stoßen gegen
Schulterteile 48 an, so daß jede wesentliche Bewegung des
Grundelements 11 bezüglich der Befestigungsplatte 42 entlang der Achse der
Hebeschraube 29 eingeschränkt ist.
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Eine solche Sicherungseinrichtung stellt eine simple und einfache
Einrichtung zur Befestigung des diskreten Antriebsmoduls 10 an eine
Befestigungsplatte 42 zur Verfügung, und ermöglicht offenbar, die
Benutzung einer ähnlichen Aussparung 43 und Sicherungseinrichtung auf
Befestigungsplatten 42 verschiedener Spiegel. Deshalb muß nur ein
einziges Antriebsmodul für verschiedene Spiegeldesigns konstruiert
werden.