NL1017466C2 - Actuatormechanisme voor het verstellen van de hoekstand van een spiegelelement in een buitenspiegel voor een motorvoertuig, alsmede buitenspiegel voor een motorvoertuig voorzien van een actuatormechanisme. - Google Patents

Description

V

Titel: Actuatormechanisme voor het verstellen van de hoekstand van een spie gelelement in een buitenspiegel voor een motorvoertuig, alsmede buitenspiegel voor een motorvoertuig voorzien van een actuatormechanisme.

De uitvinding heeft betrekking op een actuatormechanisme voor het verstellen van de hoekstand van een spiegelelement in een buitenspiegel voor een motorvoertuig, omvattende een elektromotor en een daarmee via een aandrijftrein beweegbaar gekoppeld spiegelverstelelement.

5 Het is algemeen bekend dat motorvoertuigen, zoals auto's, voorzien zijn van hulpmiddelen om te kunnen observeren wat zich naast of achter de auto afspeelt. Veelal zijn dergelijke hulpmiddelen uitgevoerd als buitenspiegels. Een buitenspiegel omvat normaal gesproken een komvormig huis dat aan een meer naar voren gelegen deel van de zijkant van het 10 motorvoertuig is aangebracht en waarin een spiegelelement is opgenomen. Het spiegelelement is dikwijls in hoofdzaak plaatvormig en sluit zowel een in het horizontale vlak als een in het vertikale vlak gelegen hoek in met de hoofdas van het motorvoertuig. De horizontale en de vertikale hoeken zijn onder meer afhankelijk van de lengte en de persoonlijke voorkeuren van de 15 bestuurder van het motorvoertuig. Om voor iedere bestuurder de gewenste hoeken in te kunnen stellen, is het spiegelelement zwenkbaar met het spiegelhuis verbonden om tenminste één zwenkas, maar dikwijls twee zwenkassen die onderling een loodrechte hoek insluiten.

Omdat de door een bestuurder gewenste hoeken normaal 20 gesproken slechts vanaf de bestuurdersplaats van het voertuig beoordeeld kunnen worden, en omdat de bestuurder vanaf deze positie het spiegelelement doorgaans niet met de hand kan verstellen, is het wenselijk om de positie van het spiegelelement in de buitenspiegel met behulp van een actuatormechanisme op afstand in te kunnen stellen.

Ί 0 1 / ^ 2

Bij voorkeur omvat het actuatormechanisme daarbij een elektromotor en een via een aandrijftrein daarmee beweegbaar gekoppeld spiegelverstelelement. Door toepassing van een elektromotor kan het actuatormechanisme relatief compact "/orden uitgevoerd, terwijl met behulp 5 van de aandrijftrein een relatief snelle rotatie van de uitgaande as van de elektromotor kan worden omgezet in een relatief langzame beweging van het verstelelement, zodat de hoekpositie van het spiegelelement in de buitenspiegel nauwkeurig kan worden ingesteld.

Om met behulp van de aandrijftrein een gepaste, vertragende 10 overbrenging tussen de elektromotor en het spiegelverstelelement te realiseren is reeds voorgesteld om de aandrijftrein uit te voeren als een tandwieltrein waarvan de tandwielen zijn voorzien van een gebruikelijke evolvente vertanding.

Hoewel een van een dergelijke tandwieltrein voorzien 15 actuatormechanisme tegen relatief lage kostprijs kan worden vervaardigd, heeft een dergelijke gebruikelijke evolvente tandwieltrein het nadeel dat een continue ingrijping tussen twee samenwerkende tandwielen slechts kan worden gerealiseerd wanneer elk tandwiel langs de omtrek tenminste zes tanden draagt. Vanwege de beperkte constructieruimte die in het 20 spiegelhuis voor het actuatormechanisme beschikbaar is, moet de tandwieltrein hierdoor in de praktijk worden uitgevoerd met meerdere overbrengingstrappen om de voor deze toepassing benodigde, relatief grote vertraging van de rotatiesnelheid van de uitgaande as van de elektromotor te realiseren. Dit heeft niet alleen tot nadeel dat de vervaardigingskosten 25 van de aandrijftrein toenemen, maar ook dat het rendement van de overbrenging afneemt, waardoor een zwaardere en duurdere elektromotor moet worden gekozen. Daarnaast leidt het toepassen van meerdere overbrengingstrappen in de tandwieltrein tot een grotere speling in de aandrijving, hetgeen tijdens gebruik tot een ongewenste trilling van het met 30 het spiegelverstelelement gekoppelde spiegelelement kan leiden.

10 ; ’-3 3

Vanwege bovengenoemde problemen worden spiegelactuatormechanismen uitgevoerd met een aandrijftrein die een op de uitgaande as van de elektromotor aangebrachte worm die een wormwiel aandrijft. Een dergelijk spiegelactuatormechanisme is beschreven in de 5 Duitse octrooiaanvrage DE 199 12 685. Bij dit actuatormechanisme is het wormwiel voorzien van een binnenschroefdraad die in aangrijping is met een van een buitenschroefdraad voorziene spindel die het spiegelverstelelement vormt. De op de uitgaande as van de elektromotor aangebrachte worm doet tijdens gebruik het wormwiel roteren, terwijl de in 10 aangrijping met de buitenschroefdraad van de spindel zijnde binnenschroefdraad van het wormwiel fungeert als een rotatie-translatie-omzetter, waardoor de spindel zich langs de as van het wormwiel heen en weer kan verplaatsen. Om in geval van uitval van de elektromotor het spiegelelement handmatig te kunnen verstellen, is de binnenschroefdraad 15 radiaal verend verbonden met het wormwiel, zodat door elastische vervorming het verband tussen binnenschroefdraad en buitenschroefdraad tijdelijk kan worden verbroken. Hierdoor kan het spiegelverstelelement schoksgewijs axiaal worden verplaatst wanneer het spiegelelement met de hand ten opzichte van het spiegelhuis wordt verzwenkt.

20 Een nadeel van het bekende met een wormwieloverbrenging uitgeruste actuatormechanisme is dat deze relatief complex is om te vervaardigen en dat deze een nog lager rendement heeft, waardoor toch nog een relatief grote en dure elektromotor moet worden gekozen.

De uitvinding beoogt een actuatormechanisme van de in de aanhef 25 genoemde soort waarmee bovengenoemde nadelen kunnen worden vermeden. Daartoe heeft het actuatormechanisme volgens de uitvinding het kenmerk dat de aandrijftrein een hoofdtandwiel omvat dat meer nabij het spiegelverstelelement in de aandrijftrein is opgenomen en een met het hoofdtandwiel in aangrijping zijnd rondsel omvat dat meer nabij de 4 elektromotor in de aandrijftrein is opgenomen, waarbij het hoofdtandwiel en het rondsel zijn voorzien van een evoloïde vertanding.

Onder een evoloïde vertanding bij een rondsel als aandrijvend tandwiel wordt in deze context verstaan een rondsel met een vertanding 5 volgens DIN 3960, waarbij - het aantal tanden Z kleiner is dan 6, bij voorkeur 2 of 3; - de tandhoek β groter is dan 15°; - de profielverschuiving xl van het rondsel groter is dan 0,5; - de profielverschuiving x2 van het hoofdtandwiel kleiner of gelijk 10 is dan 0; - de tandvoetvormhoogtefactor hF£P2 van het hoofdtandwiel groter of gelijk is aan de tandkophoogtefactor hapi van het rondsel; en - de tandkophoogtefactor hap2 van het hoofdtandwiel in hoofdzaak gelijk is aan de tandvoetvormhoogtefactor hpfpi van het rondsel. Het 15 evoloïde hoofdtandwiel heeft daarbij een corresponderende vertanding.

Een dergelijke evoloïde vertanding is een bijzondere variant van de evolvente vertanding en wordt meer uitgebreid besproken door K. Roth in Zahnrad Technik - Evolventen Sonderverzahnungen, Springer Verlag ISBN 3-540-64236-6. In het bijzonder kan door toepassing van de evoloïde 20 vertanding een rondsel met minder dan zes zich schuin langs de omtrek van het rondsel uitstrekkende tanden worden uitgerust die zodanig zijn gevormd dat bij samenwerking met een corresponderend evoloïde hoofdtandwiel telkens tenminste één tand van het rondsel in aangrijping is.

Door toepassing van een evoloïde vertanding kan derhalve ook 25 wanneer een tandwiel vijf of minder tanden aan zijn omtrek draagt, een continue ingrijping worden gewaarborgd. Door het rondsel minder dan 6, bij voorkeur 2 of 3 evoloïde tanden te laten dragen kan met één tandwieltrap toch een voldoende grote overbrengingsverhouding worden gerealiseerd. Door toepassing van een dergelijke enkelvoudige tandwieloverbrenging in 30 de aandrijftrein kan het aandrijfrendement hoog zijn, zodat de elektromotor 1C 1 ?486 5 relatief klein en goedkoop kan worden gekozen. Daarnaast is voor de aandrijftrein slechts een beperkt aantal onderdelen benodigd, waardoor een geringere speling optreedt.

De uitvinding berust op het inzicht dat de voor 5 actuatormechanismen voor buitenspiegels reeds verlaten weg van een van tandwielen voorziene aandrijftrein toch kan worden bewandeld door toepassing van een op zichzelf bekende evoloïde vertanding.

Voorts kan door toepassing van de evoloïde tandwieloverbrenging worden gerealiseerd dat de langsas van de motor parallel verloopt aan de 10 rotatie-as van het hoofdtandwiel, waardoor het actuatormechanisme compact kan worden uitgevoerd.

Op voordelige wijze is de aandrijftrein zelfremmend uitgevoerd, bij voorkeur doordat het rondsel is voorzien van een zich ten opzichte van de hartlijn van het rondsel coaxiaal uitstrekkende lageringscilindér, waarbij de 15 diameter van de lageringscilindér groter is dan de diameter van de vertanding. Hierdoor wordt bereikt dat de aandrijftrein zelfremmend is wanneer bij handmatige verstelling van de hoekpositie van het spiegelelement ten opzichte van de behuizing het hoofdtandwiel het rondsel aandrijft. Opgemerkt wordt dat door toepassing van de lageringscilindér op 20 elegante wijze de reeds uit zichzelf aanwezige neiging tot zelfremmendheid van de evoloïde vertanding met een eenvoudige maatregel voldoende kan worden versterkt om in spiegelactuatormechanisme voldoende bedrijfszeker te functioneren.

In een verdere voordelige uitvoeringsvorm is voorts een 25 slipkoppeling tussen het hoofdtandwiel en het spiegelverstelelement in de aandrijftrein opgenomen. Hierdoor kan worden bereikt dat bij handmatige verstelling van het spiegelelement de rotatie-as van de elektromotor niet wordt aangedreven.

De uitvinding heeft eveneens betrekking op een buitenspiegel voor 30 een motorvoertuig, omvattende een in hoofdzaak komvormig spiegelhuis en i .* -v ! i , ;· 6 een ten opzichte daarvan om tenminste één zwenkas zwenkbaar opgesteld spiegelelement en een actuatormechanisme voor het door verzwenking van het spiegelelement verstellen van de hoekstand van het spiegelelement ten opzichte van het spiegelhuis, waarbij het actuatormechanisme een met het 5 spiegelhuis verbonden elektromotor omvat en een daarmee via een aandrijftrein beweegbaar gekoppeld spiegelverstelelement dat met het spiegelelement is verbonden, waarbij de aandrijftrein een hoofdtandwiel omvat dat meer nabij het spiegelverstelelement in de aandrijftrein is opgenomen en een met het hoofdtandwiel in aangrijping zijnd rondsel dat 10 meer nabij de elektromotor in de aandrijftrein is opgenomen en waarbij voorts het hoofdtandwiel en het rondsel samenwerken via een evoloïde vertanding.

Verdere voordelige uitvoeringsvormen van de uitvinding zijn weergegeven in de volgconclusies.

15 De uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand van een uitvoeringsvoorbeeld dat in een tekening is weergegeven.

In de tekening toont: fig. 1 een schematisch bovenaanzicht in doorsnede van een buitenspiegel met een actuatormechanisme volgens de uitvinding; 20 fïg. 2 een schematisch perspectivisch aanzicht van de aandrijftrein van het actuatormechanisme van fig. 1; fig. 3 een schematisch perspectivisch aanzicht van het rondsel en een deel van het hoofdtandwiel van de aandrijftrein van fig. 2; en fig. 4 een schematische doorsnede van het hoofdtandwiel van het 25 actuatormechanisme van fig. 2.

Op gemerkt wordt dat de figuren slechts schematische weergaven zijn van een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding. In de figuren zijn gelijke of corresponderende onderdelen met dezelfde verwijzingscijfers weergegeven.

O

' υ 7

Fig. 1 toont een buitenspiegel 1 voor een motorvoertuig. De buitenspiegel 1 is voorzien van een in hoofdzaak komvormig spiegelhuis 2 en een ten opzichte daarvan om één zwenkas A zwenkbaar opgesteld spiegelelement F. Het spiegelelement 3 omvat een spiegelplaat 4 en een 5 drager 5.

Het spiegelhuis 2 is voorzien van een actuatormechanisme 6 met een gelijkstroom-elektromotor 8, een aandrijftrein 9 en een spiegelverstelelement 7 dat ter plaatse van de drager 5 met het spiegelelement 3 is gekoppeld.

10 De constructie van een dergelijke buitenspiegel en de wijze van het inbouwen van één of meer actuatormechanismen daarin is de vakman genoegzaam bekend en zal hier niet nader worden toegelicht.

Refererend aan fig. 2 is daarin getoond dat de aandrijftrein 9 van het actuatormechanisme 6 is voorzien van een op de uitgaande as van de 15 gelijkstroomelektromotor 8 gedragen worm 15. De worm 15 drijft een wormwiel 16 aan dat een zich coaxiaal langs zijn rotatie-as 9 uitstrekkend rondsel 10 draagt met twee langs de omtrek daarvan aangebrachte evoloïde tanden 11. De tanden 11 zijn in aangrijping met langs de omtrek van een hoofdtandwiel 12 aangebrachte evoloïde tanden 13. Bijvoorbeeld heeft het 20 hoofdtandwiel eenentwintig tanden, zodat tussen de rotatie-as 9 van de motor en de rotatie-as 17 van het hoofdtandwiel 2 een vertraging van 2/21 wordt gerealiseerd.

De rotatie-as 9 van het rondsel en de rotatie-as 17 van het hoofdtandwiel 12 zijn parallel opgesteld.

25 Het rondsel 10 is voorzien van een lageringscilinder 14 met een diameter D die groter is dan de door de tanden 11 van het rondsel 10 gevormde diameter D', waardoor de aandrijftrein 9 zelfremmend is wanneer de spiegelplaat 4 handmatig wordt verzwenkt. Omwille van de overzichtelijkheid zijn de lagerplaatsen van de aandrijftrein in de figuur 30 niet weergegeven.

t , .· 8

Het hoofdtandwiel 12 is gekoppeld met het spiegelverstelelement 7 in de richting van dubbele pijl PI.

Het hoofdtandwiel 12 is daartoe voorzien van een zich coaxiaal met de uitgaande as 17 uitstrekkende boring 19 waarin een rondsel 20 is 5 opgenomen. De vertanding 21A van het rondsel 20 grijpt aan in de vertanding 21B van het spiegelverstelelement 7. De vertanding van het spiegelverstelelement 7 is uitgevoerd als een tandwielsegment met evolvente binnenvertanding dat een gekromde tandbaan 21 vormt.

Door rotatie van de uitgaande as van de elektromotor kan het 10 spiegelverstelelement 7 via de aandrijftrein langs de dubbele pijl PI heen en weer worden bewogen, zodat het spiegelelement 3 zoals aangegeven met dubbele pijl P2 in figuur 1 om de zwenkas A kan worden verzwenkt.

Het verband tussen de boring 19 van het hoofdtandwiel 12 en het rondsel 20 berust op wrijving en kan door slip tijdelijk worden verbroken.

15 Hierdoor vormen de boring 19 en het rondsel 20 een slipkoppeling, zodat het spiegelverstelelement 7 zonder beschadiging van de aandrijftrein 9 handmatig kan worden versteld.

Refererend aan fig. 4 is getoond dat de boring 19 getrapt is uitgevoerd en dat het hoofdtandwiel een zich in de boring 19 uitstrekkende 20 klemring 22 draagt die een verbreed deel 20A van het rondsel 20 klemmend omsluit. De klemring 22 oefent tijdens motorische verstelling een voldoende groot wrijvingsmoment uit op het rondsel 20, zodat deze tijdens gebruik gekoppeld zijn. Bij handmatige verstelling wordt via het rondsel 20 een moment op de klemring 22 overgebracht dat groter is dan het maximale 25 wrijvingsmoment dat via de klemring tussen rondsel 20 en hoofdtandwiel 12 kan worden overgedragen. Ten gevolge van de rotatie-weerstand in het aan de motorzijde gelegen deel van de aandrijftrein 9, zal het rondsel 20 nu slippen ten opzichte van het hoofdtandwiel 12, zodat beschadiging van de aandrijftrein 9 wordt vermeden en een soepele handmatige verstelling 30 mogelijk is.

9

De klemring 22 is op voordelige wijze voorzien van een of meer uit het vlak van de ring reikende voorgekromde delen 23 die in een uitsparing 24 van het hoofdtandwiel kunnen worden op genomen om de klemring tegen rotatie ten opzichte van het hoofdtandwiel 12 te borgen. Op elegante wijze 5 wordt de binnendiameter van de klemring 22 enigszins kleiner gekozen dan de buitendiameter van het verbrede deel 20A van het rondsel 20, zodat de klemring 22 het verbrede deel 20A van het rondsel 20 klemmend kan omsluiten. Op voordelige wijze is het verdikte deel 20A van het rondsel 20 voorzien van een ringvormige groef.

10 De buitenkant van de klemring 22 ligt bij voorkeur na montage van de voorgekromde delen 23 in de uitsparing 24 juist tegen de binnenzijde van de getrapte boring 19 aan.

Op gemerkt wordt dat de hier beschreven slipkoppeling en klemring ook op zichzelf op voordelige wijze kan worden toegepast in andere 15 toepassingen, in het bijzonder in actuatormechanismen, waarin geen evoloïde tandwieloverbrenging is toe gepast.

In fig. 3 zijn het evoloïde rondsel 10 en het evoloïde hoofdtandwiel 12 in detail weergegeven.

Op gemerkt wordt dat de uitvinding niet beperkt is tot de hier 20 weergegeven uitvoeringsvoorbeelden. Zo kan de buitenspiegel worden uitgevoerd met twee actuatormechanismen en kan het spiegelelement ten opzichte van twee zwenkassen zwenkbaar in het spiegelhuis worden op genomen, waarbij de zwenkassen bij voorkeur een rechte hoek insluiten. Tevens kan in de aandrijftrein een lineaire rotatie-translatie-omzetter zijn 25 opgenomen. Daarnaast kan de uitgaande as van de elektromotor direct een evoloïde rondsel dragen. De aandrijftrein kan derhalve eveneens zonder wormwieloverbrenging worden uitgevoerd. Voorts kan de aandrijftrein worden uitgevoerd met een meertraps evoloïde tandwieloverbrenging en kunnen meerdere evoloïde rondsels één evoloïde hoofdtandwiel aandrijven. 30 Tevens kan de aandrijftrein worden uitgerust met een extra tandwieltrap 'ï y.

'' ' r /’ 10 met een conventionele evolvente vertanding. Daarnaast kan de slipkoppeling op velerlei andere wijzen worden uitgevoerd.

Dergelijke varianten zullen de vakman duidelijk zijn en worden geacht te liggen binnen het gebied van de uitvinding zoals verwoord in de 5 hierna volgende conclusies.

Claims (5)

1. Actuatormechanisme voor het verstellen van de hoekstand van een spiegelelement in een buitenspiegel voor een motorvoertuig, omvattende een elektromotor en een via een aandrijftrein daarmee beweegbaar gekoppeld spiegelverstelelement, waarbij de aandrijftrein een hoofdtandwiel omvat dat 5 meer nabij het spiegelverstelelement in de aandrijftrein is opgenomen en voorts een met het hoofdtandwiel in aangrijping zijnd rondsel omvat dat meer nabij de elektromotor in de aandrijftrein is opgenomen, waarbij het hoofdtandwiel en het rondsel samenwerken volgens een evoloïde vertanding.

2. Actuatormechanisme volgens conclusie 1, waarbij het rondsel minder dan zes, bij voorkeur twee of drie tanden omvat.

3. Actuatormechanisme volgens conclusie 1 of 2, waarbij het rondsel is voorzien van een zich ten opzichte van de hartlijn van het rondsel coaxiaal uitstrekkende lageringscilinder, waarbij de diameter van de 15 lageringscilinder groter is dan de diameter van de vertanding van het rondsel.

4. Actuatormechanisme volgens een der voorgaande conclusies, waarbij tussen het hoofdtandwiel en het spiegelverstelelement een slipkoppeling in de aandrijftrein is op genomen.

5. Buitenspiegel voor een motorvoertuig, omvattende een in hoofdzaak komvormig spiegelhuis en een ten opzichte daarvan om tenminste één zwenkas zwenkbaar opgesteld spiegelelement en een actuatormechanisme voor het door verzwenking van het spiegelelement verstellen van de hoekstand van het spiegelelement ten opzichte van het 25 spiegelhuis, waarbij het actuatormechanisme een met het spiegelhuis verbonden elektromotor omvat en een daarmee via een aandrijftrein beweegbaar gekoppeld spiegelverstelelement dat met het spiegelelement is 1 i verbonden, waarbij de aandrijftrein een hoofdtandwiel omvat dat meer nabij het spiegelverstelelement in de aandrijftrein is opgenomen en een met het hoofdtandwiel in aangrijping zijnd rondsel dat meer nabij de elektromotor in de aandrijftrein is opgenomen en waarbij voorts het hoofdtandwiel en het 5 rondsel samenwerken via een evoloïde vertanding.