JP4998866B2 - モーション機構 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各々が実質的に球状に湾曲したホルダー、ボウル、および支持要素を含み、これらのホルダー、ボウル、および支持要素が、この順番に挿入されると、第１軸線であるＸ軸および第２軸線であるＹ軸の回りに互いに回転可能であり、これらの２つの軸線がホルダーの外縁またはこれに平行に伸びる平面にほぼ一致する平面上に配置されているモーション機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
このようなモーション機構は、例えば、ホルダーに固定される対象物を、固定配置された構造部品に対して、２つの軸線回りに移動するために用いられる。また、このモーション機構は、例えば、車両用のウイングミラーとして用いることができ、このミラー内のミラープレートがホルダーに取り付けられ、前記構造部品は、車両に固定されるミラープレートのハウジング内に取り付けられる。
【０００３】
本発明の前文において記載されたモーション機構は、ヨーロッパ特許第0075259号として知られている。このモーション機構は、特に、車両におけるバックミラー用として用いられ、上記構造部品は、車両に固定される支持要素によって形成される。また、ボウルは、第１軸線の回りに回転するために支持要素に連結され、ホルダーは、第２軸線の回りに回転するためにボウルに連結される。ここで、全体のユニットは、ボールヒンジ構造を形成する。ボールヒンジ構造のホルダーには、ミラーが取り付けられ、このミラーは、モータにより２つの軸線回りに回転させて調整することができる。このような構造は、車両用の調整可能なミラーに課される要求に一致しないことがわかってきた。特に、ミラーハウジングをコンパクトに構成することが難しい。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、正確に作動しかつ生産性に関して有利な方法が与えられるモーション機構を提供することである。本発明は、ほぼ球状に湾曲した固定配置の構造部品に対してほぼ球状に湾曲したホルダーを２つの軸線回りに相対移動させ、このようなモーション機構によって、ミラーハウジング内に収容されるミラー調整手段を極めてコンパクトに構成できる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この目的のために、本発明のモーション機構は、それぞれ球状に湾曲したホルダー、ボウル、及び支持要素を含み、前記ホルダーの外周面に沿ってその外側に順次前記ボウルと前記支持要素を配置し、前記ホルダー、ボウル、及び支持要素が、互いに対して回転可能になり、互いに直交するＸ軸及びＹ軸は、前記ホルダーの外縁またはこれに平行に延びる平面に一致する平面上にあり、前記ホルダーは、前記支持要素に連結され、かつ前記支持要素に対してＹ軸回りに回転可能であり、前記支持要素は、前記ボウルに係合し、かつ前記ボウルに対してＸ軸回りに回転可能であり、前記ボウルは、フレームまたはハウジングに固定されて、前記ホルダーと前記支持要素の間に保持されており、前記ホルダーを前記２つのＸ、Ｙ軸の回りに動かすための駆動手段が、前記ホルダー自体に配置されることを特徴としている。
これにより、ホルダー内の空間は、ホルダー、ボウル、及び支持要素と一体に保持するための固定要素の余地のみを残して最小になる。
【０００６】
ホルダーと支持要素の間の連結を確実にするために、ホルダーは、係合手段を有するフランジ形状のエッジを有し、支持要素も同様な係合手段を有しており、これら２つの係合手段によって、ホルダーと支持要素が互いに係合し、かつＹ軸の回りに回転可能となっている。
【０００７】
ホルダーと支持要素の一方と、他方のボウルとの間の連結に対して、ボウルは、ホルダー及び支持要素の間に保持され、また、ロック手段が、ボウルに対して支持要素がＹ軸回りに移動するのを防止するために設けられている。このようなロック手段は、ホルダーとボウルの間に配置することもできる。
【０００８】
支持要素は、特に、スチールで作られ、またホルダーおよびボウルは、プラスチックで作られている。
第１実施形態では、支持要素は、ほぼ球状に湾曲してぴったり張り付いたリングによって形成されている。また、第２実施形態では、支持要素は、ほぼ球状に湾曲したストリップによって形成される。両方の実施形態は、モーション機構における振動をなくすために用いられる。この支持要素は、スプリング形式であり、そのために、ボウルの方向に内側に曲げた部分を有し、この部分によってボウルを押圧する。
【０００９】
固定配置された構造部分がボウルによって形成されているので、このボウルは、ホルダーがフレームに対して２つの軸線方向に移動可能となるように、フレーム上にボウルを固定するための固定具が設けられると、好都合である。支持要素は、ホルダーと一体になって、ボウルに対して、またフレームに対して、Ｘ軸回りに移動できる。一方、ホルダーは、支持要素に対してＹ軸の回りに移動でき、ロック手段によりボウルに対して、またフレームに対して移動する。Ｘ軸回りの移動中、第２実施形態において、支持要素は、ボウルの外側表面の外側の長手方向において内側に曲げられた湾曲部を介して移動する。
【００１０】
車両のウイングミラーに用いられるとき、調整プレートはミラーと共にホルダーに固定される。このミラーは、Ｘ軸及びＹ軸の回りに手動で移動させることができる。
【００１１】
しかし、本発明に従うモーション機構の主たる特徴は、Ｘ軸及びＹ軸の回りにホルダーをモータ駆動で移動できる駆動手段が、ホルダー自体の中に収容されることにある。この目的のために、本発明のさらなる構成によれば、ホルダーは、Ｘ−Ｙ平面に見て、ホルダーを貫通しかつ２つの互いに直交するスロットを有し、各スロットは、このスロット内にモータによって変位する調整要素が設けられ、この調整要素は、Ｘ−Ｙ平面に見て、ホルダーに設けた関連するスロットの方向に直交する方向において、前記ボウル内で自由に移動可能であり、更に、調整要素が、ホルダーの関連するスロットを貫通して係合し、ホルダー内に駆動手段が配置されており、この駆動手段は、同じくホルダーに配置されたモータに連結される。
【００１２】
モータおよび駆動手段がホルダー内に配置されるとき、ホルダー上に、ミラーが取り付けられる調整プレートが設けられ、また、ホルダーと、このホルダーに配置されかつ固定された部品が、１つのユニットとしてボウル内に導かれ、さらに、この全体のアセンブリが、スナップ係合により支持要素に固定される。
【００１３】
本発明は、モーション機構に関するのみならず、車両用のウイングミラーユニットにも関連し、上述したミラーを動かすためのモーション機構を含んでいる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明は、図面を参照して以下に詳細に説明される。図１は、本発明に従う第１実施形態におけるモーション機構の上面図である。図２は、図１におけるモーション機構のＡ−Ａ線に沿って切断した断面図を示す。図３は、図１におけるモーション機構のＢ−Ｂ線に沿って切断した断面図を示す。図４は、図１〜図３に示されたモーション機構の斜視図である。図５は、本発明に従う第２実施形態におけるモーション機構用の支持要素の側面図である。図６は、第２実施形態におけるモーション機構の断面図を示す。図７は、図６におけるモーション機構の外側から見た斜視図である。図８は、ホルダーとボウルの互いの相対回転を可能にする調整要素を示す。これらの図面において、同一部品は、同一の参照符号で指示されている。
【００１５】
本発明に従うモーション機構の第１の実施形態が図１〜図４に示されている。このモーション機構は、ほぼ球状に湾曲したホルダー１、ほぼ球状に湾曲したボウル２、ほぼ球状に湾曲してぴったり張り付いたリング３の形からなる支持要素を含んでいる。ホルダー１及びボウル２はプラスチックから作られ、一方、リング３はスチールから作られる。ホルダー１は、リング３に連結されてＹ軸回りに回転し、一方、ホルダー１と一体になったリング３は、ボウル２に係合してＸ軸回りに回転する。ボウル２は、フレーム、即ちハウジングに固定され、このハウジングに対してホルダー１は、Ｘ軸とＹ軸の回りに運動することができる。Ｘ軸とＹ軸は、ホルダー１の外縁にほぼ一致する平面上にある。
【００１６】
リング３に対するホルダー１の回転能力を実現するために、シックニング４が、ホルダー１の外側に肉厚を厚くして、互いに直径方向に設けられている。このシックニング４は、円形に湾曲したエッジ５を有し、リング３には、互いに直径方向にかつ内側に伸びたグリップエッジ片６がある。ホルダー１とリング３が互いに一方を他方に押圧するとき、このグリップエッジ片は、円形に湾曲したエッジ５にパチンとはめ込まれる。Ｘ軸に対して垂直に分割してみると、図３に示すようになり、リング３は、１８０°より小さい頂角を有する弓形状となっている。これにより、ホルダー１の頂端部によって、リング３に対するホルダー１の回転移動量が制限される。
【００１７】
ホルダー１とリング３との間には、ボウル２が保持される。このボウル２は、ホルダーとリングの２要素の間で全方向に自由に回転することができ、ロック手段（この実施形態の図面には示されていない。）が、ボウル２とリング３の間にあり、ボウル２に対してＹ軸回りにリング３が回転するのを防止する。
【００１８】
ホルダー１の頂部側には、フランジ形状のエッジ７が設けられており、これに移動すべき対象物が取り付けられる。
図６及び図７に示す第２実施形態では、ホルダー１とボウル２は、第１実施形態と同一の方法で構成されているが、支持要素は、ほぼ球状に湾曲したストリップ８によって形成されている。このストリップ８に対してホルダー１の回転能力を実現するために、フック形状の内側に向いた係合部９が、円形に湾曲した内側縁１０を有して、互いに直径方向にかつエッジ７の底面側に設けられている。また、ストリップ８の両端部は、折曲げ端部を有し、係合部９に対応して円形に湾曲した係合部１１を有し、ボウル２と共にホルダー１がストリップ８により押圧されるとき、これらの係合部９,１１は、関連する内側エッジ１０の回りに係合する。ストリップ８に対するホルダー１の制限された回転が、係合部９、１１の寸法によって決められる。
【００１９】
ボウル２の外側には、ロック手段１２が突起形状で設けられ、ボウル２に対するストリップ８の回転を防止する。ストリップの中央部分１３にボウル２に向かって湾曲した湾曲部を与え、かつストリップをばね鋼で形成することによって、ボウル２上に付加的な力が加えられ、振動が防止されるように、ホルダー、ボウル、ストリップの全体のアセンブリが一緒に押圧される。
【００２０】
ボウル２には、取付けブッシュ１４を設けることができる。これらのブッシュを貫通するねじによって、ボウルは、フレームまたはハウジング、例えば、車両のウイングミラー用のミラーフレームハウジング等に固定することができる。この利用法において、ミラーと共にミラー調整プレートが、ホルダー１、特に、上述したように、ホルダーのエッジ７に固定されるとき、ストリップと共にホルダー、従って、ミラーは、ボウルに対して、即ちミラーフレームハウジングに対して、Ｘ軸回りに手動で回転可能である。
【００２１】
このことは、ストリップが、スプリング力でボウルを押圧しながら、ボウルの外側を移動することを意味する。Ｙ軸回りの移動に関して、ストリップ８に対するボウル２のロック操作によって、ストリップ８に対するホルダー１を、ボウル２に対してホルダー１に与えられるどの位置にも手動で移動することができる。
【００２２】
上述の２つの実施形態において、モーション機構は、モータによる駆動に適しており、この駆動手段は、ホルダー１内に収容することができる。ミラーアクチュエータに対する通常の使用方法において、２つの軸（Ｘ軸及びＹ軸）の各々の回りに回転するために、この駆動手段は、更に図面に示していないが、ハウジング内にモータと伝動機構を含んでいる。これらの構成部品は、実際のアクチュエータを形成する。ロッド形状の伝動部品は、ホルダーの制限された空間を考慮して伝動機構内に内蔵することができる。伝動部品は、ギア部品として構成されることが好ましい。
【００２３】
この伝動部品によって、調整要素１５は、第１方向に変位し、かつ第１方向に直交する第２方向にも自由に移動することが可能である。このように、ボウル２に対してホルダー１を回転させるために、２つのスロット１６,１７がホルダー１内に設けられ、これらのスロットは、Ｘ−Ｙ平面で見て、互いに直交している。一方、ボウル２内に、２つのスロット１８,１９が設けられている。これらのスロットもＸ−Ｙ平面で見て、互いに直交している。スロット１６は、スロット１８と中間点で直角に交差し、またスロット１７は、スロット１９と中間点で直角に交差する。ボウル２内のスロット１８、１９は、ボウルの周縁から中心に向かって伸びている。各対のスロット１６,１８及び１７,１９に対して、調整要素１５が、スロット１８,１９内でそれぞれ自由に移動可能であり、かつスロット１６,１７内でそれぞれモータ駆動可能である。しかし、その逆ももちろん可能であり、例えば、調整要素をスロット１６および／または１７内で自由に移動可能とし、かつスロット１８,１９内でそれぞれモータ駆動可能とすることもできる。
【００２４】
調整要素１５は、ホルダー１とボウル２の間に設けられるが、この調整要素は、ホルダー１の内側空間からモータ連結するために、ホルダー１を貫通して突出している。２つの調整要素１５の一方が、図８によって詳細に図示されている。この調整要素１５の自由な移動は、ボウルに面する側で行うことができ、これらの調整要素には、スロット１８,１９に係合する突起２０が設けられている。
【００２５】
ホルダーから突出する調整要素１５の一側には、歯２１が設けられている。図８において、調整要素は、内歯を有するリングセグメントとして構成されている。もちろん、リングセグメントとしての実施形態では、クラウンギア歯または円錐ギア歯が可能である。これらの歯は、ギア伝動機構の対応した形状のギアと協働する。
【００２６】
モータ駆動可能な調整要素１５の方向は、２つの軸の方向に相当する。しかし、ステップモータが、標準の直流モータの代わりに用いるならば、調整要素は、モータによって、２つの軸の方向に対して４５°の角度で変位される。この状態が、個々に示す実施形態にあてはまる。
【００２７】
従って、一方の軸回りに回転している間、２つのモータが作動する。１つまたは２つの調整要素をモータで変位させて、互いに直交する方向に調整要素を自由に移動できることにより、ボウル２に対するホルダー１の回転が行われ、そして、調整要素を車両のウイングミラーに用いられるとき、ミラーと共にミラー調整プレートが、ミラーハウジングに対して回転し、このハウジング内に、ミラーハウジングフレームとボウルが固定されて収容される。
【００２８】
組立中、ホルダーが付属部品と共に１つの分離ユニットとして組み立てることができる。このユニットは、モータと、伝動機構と、ミラーを有するミラー調整プレートとを含んでいるホルダー１を構成する。ボウル２がフレームまたはハウジングに固定された後で、ストリップ８がボウル２の下側に押圧されかつこのストリップは、ボウル内に挿入された、付属品を有するホルダー上にスナップフィットではめ込まれる。リング３が用いられる場合、リングはボウルの回りを保持し、一方、ボウルは、ハウジングまたはフレームに固定される。
【００２９】
本発明は、図面を参照して説明した実施形態に制限されるものではなく、もちろん、あらゆる変更が、特許請求の範囲に記載した保護範囲内に含まれる構成である限り可能である。本発明の使用は、車両用のウイングミラーに制限されるものではなく、モーション機構は、フレームまたはハウジングに対して２つの軸回りで移動可能とされる対象物のあらゆる分野に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、本発明に従う第１実施形態におけるモーション機構の上面図である。
【図２】 図２は、図１のモーション機構のＡ−Ａ線に沿って切断した断面図である。
【図３】 図３は、図１のモーション機構のＢ−Ｂ線に沿って切断した断面図である。
【図４】 図４は、図１〜図３に示されたモーション機構の斜視図である。
【図５】 図５は、本発明に従う第２実施形態におけるモーション機構用の支持要素の側面図である。
【図６】 図６は、第２実施形態におけるモーション機構の断面図である。
【図７】 図７は、図６におけるモーション機構の外側から見た斜視図である。
【図８】 図８は、ホルダーとボウルの互いの相対回転を可能にする調整要素を示す図である。

Claims (12)

1. それぞれ球状に湾曲したホルダー、ボウル、及び支持要素を含み、前記ホルダーの外周面に沿ってその外側に順次前記ボウルと前記支持要素を配置し、前記ホルダー、ボウル、及び支持要素が、互いに対して回転可能となるモーション機構であって、
   互いに直交するＸ軸及びＹ軸が、前記ホルダーの外縁またはこれに平行に延びる平面に一致する平面上にあり、
   前記ホルダーは、前記支持要素に連結され、かつ前記支持要素に対してＹ軸回りに回転可能であり、
   前記支持要素は、前記ボウルに係合し、かつ前記ボウルに対してＸ軸回りに回転可能であり、
   前記ボウルは、フレームまたはハウジングに固定されて、前記ホルダーと前記支持要素の間に保持されており、
   前記ホルダーを前記２つのＸ、Ｙ軸の回りに動かすための駆動手段が、前記ホルダー自体に配置されることを特徴とするモーション機構。
2. 前記ホルダーは、係合手段を有するフランジ形状のエッジを有し、前記支持要素も同様な係合手段を有しており、これら２つの係合手段によって、前記ホルダーと前記支持要素が互いに係合し、かつＹ軸の回りに回転可能であることを特徴とする請求項１に記載のモーション機構。
3. 前記ボウルは、前記ホルダー及び前記支持要素の間に保持され、一方、前記ボウルに対して前記支持要素がＹ軸回りに移動するのを防止するために、ロック手段が設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の記載のモーション機構。
4. 前記支持要素は、スチールで作られ、また前記ホルダーおよび前記ボウルは、プラスチックで作られていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のモーション機構。
5. 前記支持要素は、ほぼ球状に湾曲してぴったり張り付いたリングによって形成されることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のモーション機構。
6. 前記支持要素は、ほぼ球状に湾曲したストリップによって形成されることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のモーション機構。
7. 前記支持要素は、スプリング形式であることを特徴とする請求項６に記載のモーション機構。
8. 前記支持要素は、前記ボウルの方向に内側に曲げた支持機構部分を有し、この支持機構部分は、スプリング力で前記ボウルを押圧することを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載のモーション機構。
9. 前記ボウルは、このボウルをフレームに固定するための固定具を含み、前記フレームに対して、前記ホルダーが、２つの軸線方向に移動可能であることを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載のモーション機構。
10. 前記ホルダーは、Ｘ−Ｙ平面に見て前記ホルダーを貫通しかつ２つの互いに直交するスロットを有し、各スロットは、このスロット内にモータによって変位する調整要素が設けられ、前記調整要素は、Ｘ−Ｙ平面に見て前記ホルダーに設けた関連するスロットの方向に直交する方向において、前記ボウル内で自由に移動可能であり、更に前記調整要素が、前記ホルダーの関連するスロットを貫通して係合し、前記ホルダー内に駆動手段が配置されており、この駆動手段は、同じく前記ホルダーに配置されたモータに連結されることを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載のモーション機構。
11. 前記ホルダー上に、ミラーが取り付けられる調整プレートが設けられ、また、前記ホルダー内に配置されかつ前記ホルダーに固定された部品と共に前記ホルダーが、１つのユニットとして前記ボウル内に導かれ、さらに、この全体のアセンブリが、スナップ係合により前記支持要素に固定されることを特徴とする請求項１０に記載のモーション機構。
12. 請求項１ないし１１のいずれかに記載のモーション機構に従って、ミラーを動かすためのモーション機構を含んでいる車両用のウイングミラーユニット。

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