NL1029288C2 - Actuatormechanisme en spiegelhuis. - Google Patents

Description

Titel: Actuatormechanisme en spiegelhuis

De uitvinding heeft betrekking op een actuatormechanisme voor het met behulp van een spiegelverstelelement verstellen van de hoekstand van een spiegelelement in een buitenspiegel voor een motorvoertuig, omvattende een aandrijftrein die via een ingaand deel is gekoppeld met de 5 uitgaande as van een elektromotor en die via een uitgaand deel is gekoppeld met een spiegelverstelelement, waarbij in de aandrijftrein een worm en een wormwiel zijn opgenomen die met elkaar in aangrijping zijn voor het realiseren van een toerentalreductie.

Een dergelijk actuatormechanisme is bijvoorbeeld bekend uit de 10 Nederlandse octrooipublicatie NL 1 017 466. Het actuatormechanisme zoals beschreven in NL 1 017 466 is opgenomen in een komvormig spiegelhuis en is ingericht voor het met behulp van het spiegelverstelelement verstellen van de hoekstand van een spiegelelement ten opzichte van het spiegelhuis, zodat een bestuurder van een motorvoertuig het spiegelelement zodanig kan 15 instellen dat een gewenst zicht achterwaarts wordt verkregen. De aandrijftrein is met het ingaande deel gekoppeld aan de uitgaande as van de elektromotor. Voorts is de aandrijftrein met uitgaand deel gekoppeld aan het spiegelverstel-element, zodat een rotatie van de uitgaande as van de elektromotor wordt omgezet in een verstelling van het 20 spiegelverstelelement.

i

De aandrijftrein is tevens ingericht voor het realiseren van een toerentalreductie, zodat de elektromotor waarvan de as tijdens bedrijf bijvoorbeeld typisch circa 6000 omwentelingen per minuut maakt, toch een relatief trage beweging van het spiegelverstelelement kan realiseren.

25 Toepassing van een dergelijke motor is vanwege het relatief grote vermogen met name geschikt in combinatie met relatief zware spiegels. Zo is in de aandrijftrein een worm en een wormwiel opgenomen die tijdens bedrijf met 1029288 2 elkaar in aangrijping zijn ten einde de vertraging althans voor een deel tot stand te laten komen. De afmetingen van de worm en het wormwiel zijn afgestemd op de te realiseren vertraging.

Inmiddels zijn elektromotoren beschikbaar waarvan de uitgaande 5 as tijdens bedrijf een relatief laag toerental heeft, bijvoorbeeld circa 3000 toeren per minuut, zodat het motorgeluid dat gepaard gaat met het verstellen van het spiegelelement en dat door bestuurders van motorvoertuigen vaak als hinderlijk wordt ervaren, wordt gereduceerd. Dergelijke elektromotoren zouden bijvoorbeeld kunnen worden toegepast 10 voor het verstellen van relatief lichte spiegelelementen of andere spiegelelementen. Ook zijn stappenmotoren waarvan de uitgaande as een regelbaar, maar relatief laag toerental heeft, beschikbaar.

De uitvinding beoogt een actuatormechanisme te verkrijgen voor het met behulp van een spiegelverstelelement verstellen van de hoeketand 15 van een spiegelelement in een buitenspiegel voor een motorvoertuig waarbij gebruik wordt gemaakt van het concept van een bestaande aandrijftrein. Daartoe is de worm voorzien van een meervoudige schroefdraad.

Door toepassing van de meervoudige schroefdraad realiseren de worm en het wormwiel die met elkaar in aangrijping zijn een vertraging 20 waarbij het wormwiel tijdens bedrijf een rotatiesnelheid heeft die het meervoudige is van de rotatiesnelheid in de situatie waarbij de vertraging tot stand zou komen met behulp van een worm met een enkelvoudig schroefdraad. Bij een volledige omwenteling van de worm met meervoudige schroefdraad verzwenkt het wormwiel namelijk een meervoudig aantal 25 malen de verzwenking die wordt gerealiseerd bij een worm met enkelvoudig schroefdraad. Hierdoor kan de reductie in het nominale toerental van de uitgaande as van de toegepaste elektromotor ten opzichte van het toerental van het ingaande deel waarvoor de aandrijftrein oorspronkelijk was ontworpen, in hoofdzaak worden gecompenseerd.

1029288 3

Bijgevolg kan een elektromotor waarvan de uitgaande as een relatief laag toerental heeft op voordelige wijze worden toegepast in een reeds ontworpen actuatormechanisme, waarbij nagenoeg alle componenten ongewijzigd blijven. Ook stappenmotoren met relatief lage toerentallen 5 kunnen aldus met voordeel worden toegepast in het concept van een bestaande aandrijftrein. Hierdoor worden grote ontwikkelkosten vermeden, terwijl toch de voordelen van een elektromotor met relatief laag toerental, zoals reductie in de geluidsbelasting, worden bereikt. Ook de positie en de oriëntatie van componenten in het actuatormechanisme blijven praktisch 10 ongewijzigd, zodat productiefaciliteiten praktisch geen aanpassingen behoeven. Een grotendeels geautomatiseerde productielijn kan op deze wijze relatief flexibel worden ingericht voor het vervaardigen van actuatormechanismen waarin een elektromotor is aangebracht ofwel met een relatief hoog toerental ofwel met juist een relatief laag toerental.

15 Opgemerkt wordt, dat het boek "Taschenbuch für den

Maschinenbau" door W. Beitz, 1990, Springer-Verlag, Berlin, het principe van een worm/wormwieloverbrenging wordt beschreven.

Bij voorkeur is de worm met de meervoudige schroefdraad opgenomen tussen enerzijds een worm- en wormwielpaar dat meer nabij het 20 ingaande deel van de aandrijftrein is geplaatst en anderzijds een worm- en wormwielpaar dat meer nabij het uitgaande deel van de aandrijftrein is geplaatst. Hierdoor wordt bereikt dat verschillende aanvullende voordelen kunnen worden bereikt. Wanneer de worm met de meervoudige schroefdraad namelijk is opgenomen nabij het uitgaande deel van de 25 aandrijftrein is een mechanisme verkregen waarbij relatief veel delen van de trein relatief traag verstellen, zodat ontwerpeisen ten aanzien van tolerantie en slijtage worden versoepeld en waarbij tevens een geluidsreductie wordt gerealiseerd. Echter, de zelfremmende werking van het actuatormechanisme is dan relatief gering. Door de worm met de 30 meervoudige schroefdraad meer nabij het ingaande deel van de aandrijftrein op te nemen is de zelfremmende werking van het 1029288 3a actuatormechanisme groter, waarbij ontwerpeisen ten aanzien van tolerantie en slijtage acceptabel zijn.

j ! 1029288 4

Door in het actuatormechanisme een worm met een dubbele schroefdraad op te nemen is een aandrijftrein verkregen die in principe kan worden toegepast in combinatie met een elektromotor waarvan de uitgaande as tijdens bedrijf een toerental maakt dat slechts de helft bedraagt van het 5 toerental van de uitgaande as van de oorspronkelijke elektromotor waarvan de specificaties als uitgangspunt zijn genomen bij de dimeneionering van het actuatormechanisme. Uiteraard kan in plaats van een worm met een dubbele schroefdraad ook een worm met een andere meervoudige schroefdraad worden toegepast, bijvoorbeeld worm die is voorzien van een 10 drievoudige schroefdraad.

De uitvinding heeft eveneens betrekking op een spiegelhuis.

Daarnaast heeft de uitvinding betrekking op een modulair systeem voor het assembleren van een actuatormechanisme.

Verdere voordelige uitvoeringsvormen van de uitvinding zijn 15 weergegeven in de volgconclusies.

De uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand van uitvoeringsvoorbeelden die in de tekening zijn weergegeven. In de tekening toont:

Figuur 1 een schematisch perspectivisch aanzicht van een 20 actuatormechanisme overeenkomstig een eerste uitvoeringsvorm van de uitvinding;

Figuur 2 een schematisch perspectivisch aanzicht van een worm met een enkelvoudige schroefdraad;

Figuur 3 een schematisch perspectivisch aanzicht van een worm 25 met een dubbele schroefdraad; en

Figuur 4 een schematisch perspectivisch aanzicht van een actuatormechanisme overeenkomstig een tweede uitvoeringsvorm van de uitvinding.

De figuren zijn slechts schematische weergaven van de uitvinding 30 en worden uitsluitend gegeven bij wijze van niet-beperkende 1029288 5 uitvoeringsvoorbeelden. Gelijke of corresponderende onderdelen zijn in de figuren met dezelfde verwijzingscijfers aangegeven.

Figuur 1 toont een schematisch perspectivisch aanzicht van een actuatormechanisme 1 overeenkomstig een eerste uitvoeringsvorm van de 5 uitvinding. Het actuatormechanisme is ingericht voor het met behulp van een spiegelverstelelement verstellen van de hoekstand van een spiegelelement in een buitenspiegel voor een motorvoertuig.

Het actuatormechanisme 1 omvat een aandrijftrein 2 met een ingaand deel en een uitgaand deel. Het ingaande deel is uitgevoerd als een 10 worm 3 die wordt gedragen door een (niet getoonde) uitgaande as van een elektromotor 19 die door gelijkstroom wordt gevoed en een nominaal toerental van circa 3000 toeren per minuut heeft. Het uitgaande deel is uitgevoerd als een rondsel 14 dat is gekoppeld aan het spiegelverstelelement 16, zoals hieronder in meer detail is beschreven.

15 De worm 3 is in aangrijping met een wormwiel 4 en realiseert een eerste overbrenging. De worm is voorzien van een dubbele schroefdraad, zoals in meer detail weergegeven in Figuren 2 en 3. Het wormwiel 4 draagt een zich coaxiaal langs zijn rotatie-as 5 uitstrekkend rondsel 6 met twee langs de omtrek daarvan aangebrachte evoloïde tanden 7. De tanden 7 zijn 20 in aangrijping met langs de omtrek van een hoofdtandwiel 8 aangebrachte evoloïde tanden 9. Het hoofdtandwiel 8 heeft bijvoorbeeld eenentwintig tanden, zodat tussen de rotatie-as 5 van het rondsel 6 en de rotatie-as 10 van het hoofdtandwiel 2 een tweede overbrenging met een vertraging van 2/21 wordt gerealiseerd.

25 Door in plaats van de worm 3 met dubbele schroefdraad een worm met een enkelvoudige schroefdraad toe te passen is een actuatormechanisme verkregen dat in principe geschikt is voor aandrijving met behulp van een elektromotor die een nominaal toerental van circa 6000 toeren per minuut heeft. Door wisseling met een worm met enkelvoudige 30 schroefdraad halveert namelijk de rotatiesnelheid van het wormwiel 4.

1 02928 8 6

Zo kan een modulair systeem voor het assembleren van een actuatormechanisme zodanig worden ingericht dat in een eerste uitvoeringsvorm een worm die is voorzien van een enkelvoudig schroefdraad wordt geassembleerd en in een tweede uitvoeringsvorm een worm die is 5 voorzien van een dubbele schroefdraad, of meer in het algemeen een worm die is voorzien van een meervoudige schroefdraad.

De rotatie-as 5 van het rondsel en de rotatie-as 10 van het hoofdtandwiel 8 zijn in hoofdzaak parallel opgesteld.

Het rondsel 6 is voorzien van een lageringscilinder 11 met een 10 diameter D die groter is dan de door de tanden 7 van het rondsel 6 gevormde diameter D', waardoor de aandrijftrein 2 zelfremmend is wanneer het spiegelelement handmatig wordt verzwenkt. Omwille van de overzichtelijkheid zijn de lagerplaatsen van de aandrijftrein in de figuur niet weergegeven.

15 Het hoofdtandwiel 8 is gekoppeld met het spiegelverstelelement 12 in de richting van een dubbele pijl PI.

Het hoofdtandwiel 8 is daartoe voorzien van een zich coaxiaal met de uitgaande as 10 uitstrekkende boring waarin een rondsel 13 is opgenomen. De vertanding 14 van het rondsel 13 grijpt aan in de vertanding 20 15 van het spiegelverstelelement 12. De vertanding van het spiegelverstelelement 12 is uitgevoerd als een tandwielsegment met evolvente binnenvertanding dat een gekromde tandbaan 16 vormt.

Zo omvat de aandrijftrein 2 een meervoudig aantal in serie geplaatste overbrengingselementen die worden gevormd door 25 achtereenvolgens de worm 3 met het wormwiel 4, het rondsel 6 met het hoofdtandwiel 8, en de vertanding 14 van het rondsel 13 met de vertanding 15 van het spiegelverstelelement 12.

Door rotatie van de uitgaande as van de elektromotor kan het spiegelverstelelement 12 via de aandrijftrein 2 langs de dubbele pijl PI heen 1029288 7 ! en weer worden bewegen, zodat het spiegelelement 3 om een zwenkas kan worden verzwenkt.

Het verband tussen de boring van het hoofdtandwiel 8 en het rondsel 13 berust op wrijving en kan door slip tijdelijk worden verbroken.

5 Hierdoor vormen de boring en het rondsel 13 een slipkoppeling, zodat het spiegelverstelelement 12 zonder beschadiging van de aandrijftrein 2 handmatig kan worden versteld.

Het actuatormechanisme is aangebracht in een spiegelhuis van een buitenspiegel voor een motorvoertuig, omvattende een in hoofdzaak 10 komvormige behuizing en een ten opzichte daarvan om tenminste één zwenkas zwenkbaar opgesteld spiegelelement.

Figuren 2 en 3 tonen schematische perspectivische aanzichten van de worm 3 met respectievelijk een enkelvoudige en een meervoudige schroefdraad, ook wel helix genoemd. De opeenvolgende ruggen van de 15 vervlochten helixschroefdelen 17, 18, zie Figuur 3, grijpen de tanden 19 van het wormwiel 4 aan. Evenzo grijpt de rug van het enkele helixschroefdeel 17, zie Figuur 2, de tanden 19 van het wormwiel 4 aan. Ten einde een goede werking van de aangrijpende tanden te realiseren correspondeert de spoed van het wormwiel 4 met de spoed van de worm 3.

20 Figuur 4 toont een schematisch perspectivisch aanzicht van een actuatormechanisme 1 overeenkomstig een tweede uitvoeringsvorm van de uitvinding, waarvan het algemene concept bekend is uit de Duitse octrooipublicatie DE 298 24 605. Het actuatormechanisme 1 is eveneens in een komvormige behuizing 17 van een spiegelhuis 18 aangebracht. De 25 elektromotor 19 drijft met de uitgaande as 20 die is gekoppeld aan een ingaand deel 21 van de aandrijftrein, een drietal in serie geplaatste overbrengingselementen 21, 22; 22, 23; 24, 25 van een aandrijftrein 2 aan die elk worden gevormd door paren in elkaar grijpende wormen 21, 23, 25 en wormwielen 22, 24, 26. Een uitgaande deel van de aandrijftrein 2 wordt 30 gevormd door een slipwiel 27 dat wordt gedragen door een as 28 waaraan j 1029288 8 i eveneens het wormwiel 26 van het nabij het uitgaande deel van de aandrijftrein 2 gelegen overbrengingselement 24, 25 is bevestigd. Het slipwiel 27 drijft als slipkoppeling het spiegelverstelelement aan, zodat het spiegelelement verstelt. De worm 23 van het paar worm en wormwiel 23, 24 5 dat is gelegen tussen enerzijds het overbrengingselement 21, 22 nabij de uitgaande as 20 van de elektromotor 19 en anderzijds het overbrengingselement 25, 26 nabij het spiegelverstelelement 27, is uitgevoerd met een dubbele schroefdraad, ook wel dubbele helix genoemd. De elektromotor heeft een relatief laag nominaal toerental, bijvoorbeeld 10 3000 toeren per minuut.

Door de worm 23 met dubbele schroefdraad in te wisselen voor een worm met enkele schroefdraad is de aandrijftrein in principe geschikt om te worden aangedreven door een elektromotor met een relatief hoog nominaal toerental.

15 Voorts is het spiegelelement tevens zwenkbaar opgesteld om een verdere zwenkas ten opzichte van de in hoofdzaak komvormige behuizing 17, waarbij het actuatormechanisme tevens is ingericht voor het met behulp van een verder spiegelverstelelement door verzwenking van het spiegelelement verstellen van de hoekstand van het spiegelelement om de 20 verdere zwenkas ten opzichte van de in hoofdzaak komvormige behuizing, waarbij het actuatormechanisme een verdere aandrijftrein 30 omvat die via een verder ingaand deel 31 is gekoppeld met de uitgaande as 32 van een verdere elektromotor 33 en die via een uitgaand deel 34 is gekoppeld met i het verdere spiegelverstelelement, waarbij voorts in de verdere aandrijftrein 25 30 een verdere worm 35 en een verder wormwiel 36 zijn opgenomen die met elkaar in aangrijping zijn voor het realiseren van een toerentalreductie, en waarbij de verdere worm 35 is voorzien van een meervoudige schroefdraad. Hierdoor kan de oriëntatie van het spiegelelement in een vlak worden ingesteld en is een vrijheidsgraad aan het verstellen toegevoegd. De verdere 1 029288 ί ' ι j ι i 9 aandrijftrein 30 kan in hoofdzaak identiek aan de aandrijftrein 2 worden uitgevoerd.

Bij voorkeur is de verdere zwenkas in hoofdzaak dwars is georiënteerd ten opzichte van de zwenkas, zodat een door de bestuurder van 5 het motorvoertuig gewenste oriëntatie van het spiegelelement relatief snel en gemakkelijk kan worden bereikt.

De uitvinding is niet beperkt tot het hier beschreven uitvoeringsvoorbeeld. Vele varianten zijn mogelijk.

Zo zijn slechts twee uitvoeringsvoorbeelden besproken die 10 gerelateerd zijn aan reeds bekende concepten van actuatormechanismen.

Uiteraard zijn vele andere uitvoeringen van actuatormechanismen voor het voor het verstellen van de hoekstand van een spiegelelement in een buitenspiegel voor een motorvoertuig bekend waarin de uitvinding kan worden toegepast.

15 Voorts kan in de aandrijftrein een lineaire rotatie-translatie- omzetter zijn opgenomen. Daarnaast kan de uitgaande as van de elektromotor direct een evoloïde rondsel dragen. Het is uiteraard ook mogelijk het rondsel 6 en het hoofdtandwiel 8 met conventionele vertanding uit te voeren. Tevens kan de aandrijftrein worden uitgerust met een extra 20 tandwieltrap 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 bereik van de uitvinding, zoals verwoord in de hiernavolgende conclusies.

i ! ι 1029288

Claims (10)

10

1. Actuatormechanisme voor het met behulp van een spiegelverstelelement verstellen van de hoekstand van een spiegelelement in een buitenspiegel voor een motorvoertuig, omvattende een aandrijftrein die via een ingaand deel is gekoppeld met de uitgaande as van een 5 elektromotor en die via een uitgaand deel is gekoppeld met een spiegelverstelelement, waarbij in de aandrijftrein een worm en een wormwiel zijn opgenomen die met elkaar in aangrijping zijn voor het realiseren van een toerentalreductie, en waarbij de worm is voorzien van een meervoudige schroefdraad.

2. Actuatormechanisme volgens conclusie 1, waarbij de aandrijftrein een meervoudig aantal in serie geplaatste overbrengingselementen omvat.

3. Actuatormechanisme volgens conclusie 1 of 2, waarbij de worm die is voorzien van een meervoudige schroefdraad is opgenomen tussen enerzijds een overbrengingselement dat meer nabij het ingaande deel van 15 de aandrijftrein is geplaatst en anderzijds een overbrengingselement dat meer nabij het uitgaande deel van de aandrijftrein is geplaatst.

4. Actuatormechanisme volgens één der voorgaande conclusies, waarbij de meervoudige schroefdraad is uitgevoerd als een dubbele schroefdraad.

5. Actuatormechanisme volgens één der voorgaande conclusies, waarbij het wormwiel dat in aangrijping is met de worm een spoed heeft die correspondeert met de spoed van de worm.

6. Spiegelhuis van een buitenspiegel voor een motorvoertuig, omvattende een in hoofdzaak komvormige behuizing en een ten opzichte 25 daarvan om tenminste één zwenkas zwenkbaar opgesteld spiegelelement en een actuatormechanisme voor het met behulp van een spiegelverstelelement door verzwenking van het spiegelelement verstellen van de hoekstand van 1029288 11 het spiegelelement ten opzichte van de in hoofdzaak komvormige behuizing, waarbij het actuatormechanisme een aandrijftrein omvat die via een ingaand deel is gekoppeld met de uitgaande as van een elektromotor en die via een uitgaand deel is gekoppeld met het spiegelverstelelement, waarbij 5 voorts in de aandrijftrein een worm en een wormwiel zijn opgenomen die met elkaar in aangrijping zijn voor het realiseren van een toerentalreductie, en waarbij de worm is voorzien van een meervoudige schroefdraad.

7. Spiegelhuis volgens conclusie 6, waarbij het spiegelelement voorts tevens zwenkbaar is opgesteld om een verdere zwenkas ten opzichte van de 10 in hoofdzaak komvormige behuizing, waarbij het actuatormechanisme tevens is ingericht voor het met behulp van een verder spiegelverstelelement door verzwenking van het spiegelelement verstellen van de hoekstand van het spiegelelement om de verdere zwenkas ten opzichte van de in hoofdzaak komvormige behuizing, waarbij het 15 actuatormechanisme een verdere aandrijftrein omvat die via een verder ingaand deel is gekoppeld met de uitgaande as van een verdere elektromotor en die via een uitgaand deel is gekoppeld met het verdere spiegelverstelelement, waarbij voorts in de verdere aandrijftrein een verdere worm en een verder wormwiel zijn opgenomen die met elkaar in 20 aangrijping zijn voor het realiseren van een toerentalreductie, en waarbij de verdere worm is voorzien van een meervoudige schroefdraad.

8. Spiegelhuis volgens conclusie 7, waarbij de verdere zwenkas in hoofdzaak dwars is georiënteerd ten opzichte van de zwenkas.

9. Modulair systeem voor het assembleren van een 25 actuatormechanisme voor het met behulp van een spiegelverstelelement verstellen van de hoekstand van een spiegelelement in een buitenspiegel voor een motorvoertuig, omvattende een aandrijftrein die via een ingaand deel is gekoppeld met de uitgaande as van een elektromotor en die via een uitgaand deel is gekoppeld met een spiegelverstelelement, waarbij in de 30 aandrijftrein een worm en een wormwiel zijn opgenomen die met elkaar in 1029288 12 aangrijping zijn voor het realiseren van een toerentalreductie, waarbij de worm in een eerste uitvoeringsvorm is voorzien van een enkelvoudig schroefdraad, en waarbij de worm in een tweede uitvoeringsvorm is voorzien van een meervoudige schroefdraad.

10. Modulair systeem volgens conclusie 9, voorts omvattende een spiegelhuis voor de buitenspiegel, waarbij het spiegelhuis een in hoofdzaak komvormige behuizing omvat en waarbij het spiegelelement ten opzichte daarvan om tenminste één zwenkas zwenkbaar is opgesteld. 10 1029288 | i i i___________ ______