NL9200412A - Spiegelverstelinrichting. - Google Patents

Description

Titel: Spiegelverstelinrichting

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het met behulp van een elektrische actuator verstellen van een spiegel ten opzichte van een spiegelhuis, voorzien van ten minste één tussen een draagorgaan voor de spiegel en een voor bevestiging aan het spiegelhuis dienende basis gemonteerde detector voor het detecteren van een stand van het spiegeldraagorgaan en het genereren van een signaal dat representatief is voor die gedetecteerde stand.

Een dergelijke inrichting is in de praktijk bekend.

In de voertuigtechniek, in het bijzonder op het gebied van de luxe personen—automobielen, bestaat al jaren de trend tot het verhogen van het bedieningsgemak. Eén van de hulpmiddelen die daarbij zijn ontwikkeld, is een inrichting voor het elektrisch bedienen van een spiegel, zoals de linker en rechter buitenspiegels en de binnenspiegel.

Een belangrijk voordeel daarbij, dat in het bijzonder speelt bij het verstellen van de buitenspiegel aan de van de chauffeur afgekeerde zijde van het voertuig, is dat de chauffeur die spiegel kan verstellen terwijl hij zich op zijn zitplaats bevindt in de zithouding die hij ook tijdens het rijden aanneemt.

Een ander voordeel daarbij, dat in het bijzonder speelt wanneer meerdere chauffeurs afwisselend gebruik maken van het voertuig, is dat het dan mogelijk is de spiegels te voorzien van een geheugen. Een chauffeur van een met een dergelijk spiegelstelsel uitgerust voertuig stelt de spiegel (s) in in de voor hem geschikte stand, en voert deze stand in in het geheugen. Wanneer een spiegel is versteld door een andere chauffeur, kan de eerstgenoemde chauffeur middels een simpele druk op een knop de spiegels weer terugstellen naar de eerder in het geheugen vastgelegde stand. Hierbij wordt door die druk op genoemde knop een stuurinrichting geactiveerd die de bedieningsmotor(en) van de spiegel(s) zodanig aanstuurt, dat elke spiegelstand gelijk wordt gemaakt aan de eerder in het geheugen vastgelegde stand.

Een essentiële voorwaarde bij een dergelijk geheugen-stelsel is, dat de stuurinrichting "weet" wat de actuele stand van de spiegel is. Het is daarom in de stand van de techniek reeds bekend tussen het draagorgaan voor de spiegel en de voor bevestiging aan het spiegelhuis dienende basis een detector te monteren die de stand van het spiegeldraagorgaan detecteert en die een elektrisch signaal verschaft dat representatief is voor die gedetecteerde stand. Bij het vastleggen van de ingestelde stand in het geheugen wordt de actuele signaal-waarde van genoemd signaal in het geheugen opgeslagen. Bij het terugzoeken van de vastgelegde stand wordt de actuele signaal-waarde van genoemd signaal vergeleken met de in het geheugen opgeslagen signaalwaarde, en wordt de motor aangedreven om het verschil te minimaliseren.

Een bezwaar van de tot nog toe bekende inrichtingen van het bovengenoemde type is, dat zij ofwel niet bijzonder nauwkeurig zijn, ofwel betrekkelijk duur zijn, of beide.

Zo is het bijvoorbeeld bekend om tussen het spiegeldraagorgaan en de basis een lineaire potentiometer te plaatsen, waarvan de loper de kantelbeweging van het spiegelblad volgt. De nauwkeurigheid van deze bekende inrichting is beperkt omdat de maximale verplaatsing die de loper van de potentiometer kan afleggen wordt gedefinieerd door de maximale tangentiale verplaatsing van het spiegeldraagorgaan, die in de praktijk ca. 15 mm kan zijn. Voorts vergt deze bekende inrichting betrekkelijk veel ruimte.

Ook zijn systemen bekend waarbij geen mechanische koppeling aanwezig is tussen het spiegeldraagorgaan en de detector. Hierbij wordt gebruik gemaakt van bijvoorbeeld een capacitieve koppeling of een inductieve koppeling, zoals bijvoorbeeld een detector van het Hall-type. Een dergelijke detector is echter relatief duur, terwijl het spanningsniveau niet zonder meer compatibel is met bestaande geheugen— en besturingselectronica.

Het is een doel van de uitvinding een inrichting van de bovengenoemde soort te verschaffen die de genoemde nadelen niet heeft.

In het bijzonder beoogt de uitvinding een spiegelverstel-inrichting met een detector voor het genereren van een de stand van de spiegel representerend elektrisch signaal te verschaffen die compact is, een hoge nauwkeurigheid heeft, en eenvoudig en goedkoop te vervaardigen is.

Daartoe heeft een inrichting van de bovengenoemde soort volgens de uitvinding het kenmerk: dat de detector een draaipotentiometer omvat met ten minste één ten opzichte van de basis gefixeerde weerstandsbaan met de vorm van een cirkelgedeelte, en een over die weerstandsbaan verplaatsbare loper; en dat aan het spiegeldraagorgaan een staaf is bevestigd met ten minste één schroefvormige gang die is gekoppeld met genoemde loper.

Nadere aspecten, kenmerken en voordelen van de uitvinding zullen in het hiernavolgende nader worden verduidelijkt door beschrijving van een voorkeursuitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding, onder verwijzing naar de tekening, waarin figuur 1 schematisch een voorbeeld toont van een bekende spiegelverstelinrichting; figuur 2 meer gedetailleerd een uitvoeringsvorm toont van een spiegelverstelinrichting volgens de uitvinding; figuur 3 op grotere schaal de belangrijkste onderdelen van de in figuur 2 getoonde uitvoeringsvorm in uiteengenomen toestand toont; figuur 4 een modificatie illustreert; en figuur 5A-B schematisch een voordeel van de spiegelverstelinrichting volgens de uitvinding illustreert.

In figuur 1 is schematisch een spiegelhuis 10 getoond, dat op op zich bekende wijze kan zijn ingericht om bevestigd te worden aan een niet weergegeven voertuig. In het spiegelhuis 10 is een basis 21 van een spiegelverstelinrichting 20 gemonteerd. Met de basis 21 is scharnierbaar een draagorgaan 22 voor een spiegel 23 verbonden door middel van scharnier- organen 24. De constructie van de scharnierorganen 24 is voor een goed begrip van de uitvinding niet van belang, en zal niet nader worden beschreven. Volstaan wordt met op te merken, dat de scharnierorganen 24 tenminste scharnierbaar zijn om een scharnieras 25 loodrecht op het vlak van tekening, terwijl in de praktijk de scharnierorganen 24 veelal scharnierbaar zijn om twee onderling loodrechte assen.

Een scharnierbeweging van het draagorgaan 22 ten opzichte van de basis 21 voor het instellen van een scharnierstand van het draagorgaan 22 ten opzichte van de basis 21 kan worden uitgevoerd door middel van een scharnieractuator 40. De scharnieractuator 40 omvat een niet weergegeven motor die wordt bestuurd door een eveneens niet weergegeven stuurorgaan. Die motor is gekoppeld met een moerorgaan 41 dat draaibaar is gelegerd in een aan de basis 21 bevestigd moerhuis 42, welk moerorgaan 41 in de richting van zijn rotatieas, dat wil zeggen de richting zoals aangeduid door de pijl Fl, is opgesloten in het moerhuis 42. Door het moerorgaan 41 reikt een staaf 43 met een bijpassende uitwendige schroefdraad, welke schroefstaaf 43 zodanig met het draagorgaan 22 gekoppeld is, dat deze geen bewegingsvrijheid heeft in rotatiezin om zijn lichaamsas. Wanneer nu het moerorgaan 41 door de motor wordt geroteerd, wordt de schroefstaaf 43 langs zijn lichaamsas verplaatst ten opzichte van de basis 21 om aldus het draagorgaan 22 te scharnieren.

Tussen het draagorgaan 22 en de basis 21 is een bekende detector 30 gekoppeld voor het detecteren van de scharnierstand van het draagorgaan 22 ten opzichte van de basis 21 en het genereren van een voor die gedetecteerde stand representatief electrisch signaal. De detector 30 omvat een aan de basis 21 bevestigde lineaire potentiometer 31 met een lineaire weerstandsbaan 32 en een over die lineaire weerstandsbaan 32 verplaatsbare loper 33. De lineaire weerstandsbaan 32 en de loper 33 zijn verbonden met aansluitcontacten 34, 35 om het genoemde electrische signaal te verschaffen.

De loper 33 wordt door een veer 36 voorgespannen in de richting van de basis 21. Voorts werkt op de loper 33 de schroefstaaf 43. Wanneer het draagorgaan 22 in figuur 1 linksom wordt gescharnierd, drukt de schroefstaaf de loper 33 weg tegen de veerkracht van de veer 36 in om de lengte van het tussen de loper 33 en het aansluitcontact 34 gelegen deel van de weerstandsbaan 32 te vergroten. Wanneer het draagorgaan 22 in figuur 1 rechtom wordt gescharnierd, wordt de loper 33 door de veerkracht van de veer 36 teruggetrokken om de lengte van het tussen de loper 33 en het aansluitcontact 34 gelegen deel van de weerstandsbaan 32 te verkleinen.

Het zal duidelijk zijn dat het bereik van de weerstandsbaan 32 waarover de loper 33 verplaatst wordt, slechts gelijk is aan de maximale afstand D waarover het draagorgaan 22 op de afstand d van de scharnieras 25 verplaatst kan worden in de richting Fl, terwijl het ook duidelijk zal zijn dat het voor een nauwkeurige detectie van de stand van het draagorgaan 22 gewenst is, dat het verplaatsingsbereik van de loper 33 zo groot mogelijk is.

Figuur 2 toont schematisch op vergrote schaal een gedeelte van een volgens de uitvinding verbeterde constructie, waarbij gelijke verwijzingscijfers gelijke of vergelijkbare onderdelen aanduiden als in figuur 1.

In de basis 21 is een moerorgaan 141 opgesteld dat kan worden geroteerd door middel van een met een motor gekoppeld wormwiel 144. Het moerorgaan 141 is in aangrijping met een daardoorheen reikende een holle staaf 150 met een uitwendige schroefdraad. Het moerorgaan 141 heeft in de basis 121 geen bewegingsvrijheid in de lengerichting van de holle schroefstaaf 150, zodat het roteren van het moerorgaan 141 een axiale verplaatsing van de holle schroefstaaf 150 en een gelijkgerichte scharnierbeweging van het draagorgaan 22 tot gevolg heeft.

Op de basis 21 is een rotatie-potentiometer 160 bevestigd. De rotatie-potentiometer 160 heeft ten minste één cirkelvormige weerstandsbaan 161 en een daarover in rotatiezin verplaatsbare loper 162. Bij voorkeur, en zoals weergegeven in figuur 2, heeft de rotatie-potentiometer 160 twee concentrische cirkelvormige weerstandsbanen 161, 161’, en is de loper 162 voor beide weerstandsbanen 161, 161' gemeenschappelijk. De weerstandsbanen 161, 161* die bij hun uiteinden zijn verbonden met ter wille van de eenvoud niet weergegeven aansluitcontacten, worden door de loper 162 electrisch met elkaar verbonden, zodat de weerstand tussen genoemde aansluitcontacten een maat is voor de rotatie-positie van de loper 162.

De loper 162 is gemonteerd op een schijf 163 die is voorzien van een centrale uitsparing 164, en die via een koppelorgaan 170 is gekoppeld met een schroefgang 151 in de holle schroefstaaf 150. Het koppelorgaan 170 heeft in de geïllustreerde uitvoeringsvorm een langwerpige vorm, en heeft bij zijn ene uiteinde 171 een zijdelings uitsteeksel 172 voor aangrijping in de schroefgang 151 in de holle schroefstaaf 150. Bij voorkeur heeft de holle schroefstaaf 150 twee symmetrisch tegenover elkaar geplaatste schroefgangen, en heeft het koppelorgaan 170 twee tegenover elkaar gelegen uitsteeksels 172, 172' voor respectieve aangrijping op de beide schroefgangen, zodat een evenwichtige aangrijping van het koppelorgaan 170 op de holle schroefstaaf 150 wordt bereikt.

Wanneer de dwars- en/of de diepte-afmetingen van de twee schroefgangen verschillend zijn, en de twee uitsteeksels 172, 172’ corresponderend verschillende afmetingen hebben, zoals geïllustreerd in figuur 4, wordt vermeden dat het koppelorgaan 170 ongewild op een verkeerde wijze in de holle schroefstaaf 150 wordt ingebracht.

Bij zijn andere uiteinde 173 is het koppelorgaan 170 in aangrijping met de schijf 163, bij voorkeur door twee tegenover elkaar gelegen uitsteeksels 174, 174' die passen in respectieve tegenover elkaar gelegen uitsparingen 165 in de schijf 163.

Over de rotatie-potentiometer 160 is een deksel 166 aangebracht dat door middel van een klikbevestiging 167 is bevestigd aan de basis 21. Het deksel 166 dient enerzijds om het binnendringen van stof en dergelijke tegen te gaan, en anderzijds om een begrenzing te vormen van de axiale bewegingsvrijheid van het koppelorgaan 170, dat daartoe in de gemonteerde toestand met zijn tweede uiteinde 173 steunt tegen het deksel 166, zoals in figuur 2 is weergegeven. Teneinde de wrijving van het koppelorgaan 170 ten opzichte van het deksel 166 te beperken, is het koppelorgaan 170 bij zijn tweede uiteinde 173 bij voorkeur afgerond. De axiale bewegingsvrijheid van het koppelorgaan 170 is in de andere richting beperkt door de middels de loper 162 op de weerstandsbaan 161 rustende schijf 163.

Wanneer door rotatie van het moerorgaan 141 de schroef-staaf 150 wordt verplaatst om het draagorgaan 22 te scharnieren, wordt de axiale verplaatsing van de schroefstaaf 150 omgezet in een rotatie-verplaatsing van het koppelorgaan 170, dat immers geen axiale verplaatsingsvrijheid heeft, waarbij de verhouding van rotatiehoek van het koppelorgaan 170 ten opzichte van de axiale verplaatsingsafstand van de schroefstaaf 150 is gedefinieerd door de spoed van de schroefgang 151. Deze spoed is bij voorkeur zodanig gekozen, dat de maximale axiale verplaatsingsafstand D van de schroefstaaf 150 zoals corresponderend met de maximale scharnierverplaatsing van het draagorgaan 22 in hoofdzaak overeenkomt met het rotatiebereik van de loper 162.

Opgemerkt wordt, dat ook een handmatige verstelling van het draagorgaan 22 ten opzichte van de basis 21, zonder dat het wormwiel 144 door de motor wordt aangedreven, gedetecteerd wordt door de detector 130 volgens de uitvinding: het moerorgaan 141 is met de schroefstaaf 150 in aangrijping via een stelsel van verende vingers 142, zodat het moerorgaan 141 over de schroefstaaf 150 kan "slippen", zoals op zich bekend.

In de praktijk kan de maximale axiale verplaatsingsafstand D van de schroefstaaf 150 zoals corresponderend met de maximale scharnierverplaatsing van het draagorgaan 22 gelijk zijn aan ongeveer 15 mm, terwijl de gemiddelde diameter van de weerstandsbanen 161, 161* ongeveer 20 mm en het rotatiebereik van de loper 162 ongeveer 300° kan bedragen. In dat geval is het detectiebereik van de weerstandsbanen 161, 161' ongeveer 52 mm, terwijl dat bij de bekende detector 15 mm bedraagt. De inrichting volgens de uitvinding heeft in dat geval dus een detector 130 die 52/15 keer zo nauwkeurig is als de bekende detector 30.

Bij voorkeur zijn de uitsteeksels 172, 172' ten opzichte van de uitsteeksels 174, 174' verplaatst over 90°, zodat het koppelorgaan 170 een cardanwerking heeft.

Een bijkomend voordeel van de spiegelverstelinrichting volgens de uitvinding is, dat het eenvoudig mogelijk is om al de te vervaardigen spiegelverstelinrichtingen te vervaardigen alsof zij niet voorzien hoeven te worden van een scharnierstand-detector, waarbij steeds de schroefstaaf wordt uitgevoerd als een holle schroefstaaf met inwendige schroefgang. Er hoeft dus slechts één type spiegelverstel— inrichting vervaardigd en op voorraad gehouden te worden. Wanneer er vraag is naar spiegelverstelinrichtingen met scharnierstand-geheugen, zodat zij dus voorzien moeten worden van een scharnierstand-detector, kunnen de in voorraad aanwezige spiegelverstelinrichtingen in een aanvullende assemblage-stap op eenvoudige wijze worden voorzien van een scharnierstand-detector door het aanbrengen van de op een schijf 168 aangebrachte weerstandsbanen 161, 161', de schijf 163 met de loper 162, het koppelorgaan 170 en het deksel 166.

Een verder voordeel van de inrichting volgens de uitvinding is in figuur 5 geïllustreerd in een vooraanzicht van de basis 21. Zoals in figuur 5A geschetst, moet de basis 21 een grondoppervlak hebben dat groot genoeg is om daarop voor elke scharnierrichting een motor M, een scharnieractuator 40, en een detector 30 te plaatsen.

Aangezien volgens de uitvinding de detectoren 130 zijn aangebracht op de twee scharnieractuators 140, kan het benodigde grondoppervlak van de basis 21 zijn verminderd, zoals geïllustreerd in figuur 5B.

Het zal voor een deskundige duidelijk zijn dat het mogelijk is de weergegeven uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding te veranderen of te modificeren, zonder de uitvindingsgedachte of de beschermingsomvang te verlaten.

Zo is het bijvoorbeeld mogelijk dat de schroefgang 151 in de holle schroefstaaf 150 is gevormd als een opliggende schroefgang, waarbij dan de uitsteeksels 172 van het koppelorgaan 170 zijn vervangen door corresponderende gleuven. Aan de in figuur 2 weergegeven uitvoeringsvorm, waarbij de schroefgang is gevormd als een in de wand van de staaf verdxept gedeelte, wordt echter de voorkeur gegeven. In het bijzonder wanneer de uitsteeksels 172 van het koppelorgaan 170 een cirkelvormige doorsnede hebben, kan het koppelorgaan 170 een kantelbeweging uitvoeren om een door de uitsteeksels 172 reikende as.

Hierdoor wordt gecompenseerd voor het feit dat bij een scharnierbeweging van het draagorgaan 22 de staaf 150 niet een zuiver axiale verplaatsing uitvoert. Een kantelbeweging om een loodrecht op genoemde as staande as is mogelijk wanneer het koppelorgaan 170 verschuifbaar is gelegerd in de schijf 163, zoals meer gedetailleerd is geïllustreerd in figuur 4. Het koppelorgaan 170 kan ook flexibel zijn uitgevoerd om zich aan te kunnen passen aan de niet zuiver axiale verplaatsing van de staaf 150. Om in dat geval toch in voldoende mate torsiestijf te zijn, kan het koppelorgaan 170 voordeligerwijze een kruisvormige doorsnede hebben.

Evenzo is een andere wijze van koppelen mogelijk tussen het koppelorgaan 170 en de schijf 163, en kan het koppelorgaan 170 zelfs met de schijf 163 als een geheel zijn gemaakt.

Voorts hoeft de holle staaf 150 geen deel uit te maken van de scharnieractuator 140, maar kan voorzien zijn in een afzonderlijke staaf 150. De staaf 150 kan dan een eenvoudige constructie hebben waarbij de ten minste ene schroefgang is aangebracht op het buitenoppervlak van de staaf 150, waarbij dan de schijf 163 in de centrale uitsparing 164 kan zijn voorzien van een corresponderende contour zodat de staaf 150 direct is gekoppeld met de schijf 163. In een eenvoudige uitvoeringsvorm kan de staaf 150 dan zijn gevormd als een getordeerde staaf met een veelhoekige doorsnede, bij voorkeur een vierkante doorsnede, waarbij dan de centrale uitsparing 164 van de schijf 163 een corresponderende veelhoekige resp. vierkante contour heeft.

Claims (16)

1. Inrichting voor het met behulp van een elektrische actuator verstellen van een spiegel ten opzichte van een spiegelhuis, voorzien van ten minste één tussen een draagorgaan voor de spiegel en een voor bevestiging aan het spiegelhuis dienende basis gemonteerde detector voor het detecteren van een stand van het spiegeldraagorgaan en het genereren van een signaal dat representatief is voor die gedetecteerde stand; met het kenmerk: dat de detector een draaipotentiometer omvat met ten minste één ten opzichte van de basis gefixeerde weerstandsbaan met de vorm van een cirkelgedeelte, en een over die weerstandsbaan verplaatsbare loper; en dat aan het spiegeldraagorgaan een staaf is bevestigd met ten minste één schroefvormige gang die is gekoppeld met genoemde loper.

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk dat de staaf een uitwendige schroefvormige gang heeft die direct is gekoppeld met genoemde loper.

3. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk dat de staaf de vorm heeft van een getordeerde staaf met een veelhoekige doorsnede, bij voorkeur een vierkante doorsnede.

4. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk dat de staaf een holle staaf is en een inwendige schroefvormige gang heeft die via een koppelorgaan is gekoppeld met genoemde loper.

5. Inrichting volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de holle staaf deel uitmaakt van een scharnieractuator en daartoe aan zijn buitenzijde eveneens is voorzien van een schroefdraaf.

6. Inrichting volgens conclusie 4 of 5, met het kenmerk, dat het koppelorgaan nabij de genoemde loper een afgerond uiteinde heeft dat steunt tegen een deksel voor de draaipotentiometer.

7. Inrichting volgens ten minste één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de schroefvormige gang van de genoemde staaf een spoed heeft die zodanig is gekozen, dat de maximale axiale verplaatsingsafstand van de schroefstaaf zoals corresponderend met de maximale scharnierverplaatsing van het draagorgaan in hoofdzaak overeenkomt met het rotatiebereik van de loper.

8. Inrichting volgens ten minste één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de schroefvormige gang in de genoemde staaf is gevormd als een verdiept gedeelte in een wand van de staaf.

9. Inrichting volgens ten minste één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de staaf is voorzien van twee tegenover elkaar geplaatste schroefvormige gangen.

10. Inrichting volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat de dwars- en/of de diepte-afmetingen van de twee tegenover elkaar geplaatste schroefvormige gangen verschillend zijn.

11. Inrichting volgens ten minste één der conclusies 4-10, met het kenmerk, dat het koppelorgaan in hoofdzaak de vorm heeft van een flexibele staaf.

12. Inrichting volgens ten minste één der conclusies 4-11, met het kenmerk, dat het koppelorgaan een kruisvormige doorsnede heeft.

13. Inrichting volgens ten minste één der conclusies 4-12, met het kenmerk, dat de koppelmiddelen tussen het koppelorgaan en de ten minste ene schroefvormige gang een kantelbeweging van het koppelorgaan om een eerste as toelaten, en dat het koppelorgaan ten opzichte van de genoemde loper verschuifbaar is in een richting in hoofdzaak evenwijdig aan die eerste as.

14. Inrichting volgens ten minste één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de draaipotentiometer twee concentrische weerstandsbanen en een deze twee weerstandsbanen verbindende loper omvat.

15. Spiegelstelsel, omvattende de combinatie van een spiegelhuis, een aan het spiegelhuis bevestigde basis, een scharnierbaar aan de basis bevestigd spiegeldraagorgaan, een aan het spiegeldraagorgaan bevestigde spiegel, en een spiegelverstelinrichting volgens ten minste één der voorgaande conclusies.

16. Voertuig, voorzien van een spiegelstelsel volgens conclusie 15.