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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Scharnierbetätigungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des
Anspruchs 1.
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Eine
solche Scharnierbetätigungsvorrichtung
ist beispielsweise aus
WO 03/011642 bekannt, wie
sie in einem Spiegeleinstellmechanismus für eine Außenspiegeleinheit eines Motorfahrzeugs
verwendet wird. Der erste Teil der Betätigungsvorrichtung ist fest
an dem Motorfahrzeug befestigt. Der zweite Teil trägt ein Spiegelgehäuse und
kann relativ zum ersten Teil in die vorbestimmte Position schwenken,
beispielsweise in eine eingeklappte Position, um die Breite des
Fahrzeugs zu verringern, beispielsweise nach dem Parken, oder in
eine ausgeklappte Position zur Anwendung der Außenspiegeleinheit unter normalen
Betriebsbedingungen, Die vorbestimmte Position wird durch die Anschläge definiert,
die in Schwenkrichtung zusammenarbeiten, so dass eine weitere Schwenkbewegung
verhindert wird.
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Die
zwei Teile der Scharnierbetätigungsvorrichtung
können
sowohl elektrisch als auch nicht elektrisch, beispielsweise manuell,
geschwenkt werden. Durch Anwendung der Kupplung zwischen den zwei
Teilen kann der elektrische Antrieb entkoppelt werden, so dass eine
Schwenkbewegung der Außenspiegeleinheit,
die nicht durch den Antrieb verursacht wird, beispielsweise beim
manuellen Schwenken, nicht irgendwelche Bewegungen des Antriebs erzwingt,
und ein Schaden am elektrischen Antrieb, wie beispielsweise Brüche des
Antriebsstrangs oder Defekte bei einem Elektromotor, können verhindert werden.
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Es
ist erwünscht,
die vorbestimmte Position des Spiegelgehäuses so gut zu definieren,
dass ein unbeabsichtigtes Zurückschwenken
verhindert wird. Als eine Folge wird der Einfluss von äußeren Kräften, die
auf das Spiegelgehäuse
ausgeübt
werden, wie beispielsweise Luft, die entlang der Außenspiegeleinheit
fließt,
beispielsweise Windstöße oder
Fahrtwind, verringert. Durch das Vorsehen eines zusätzlichen
Paares von Anschlägen,
die in der vorbestimmten Position in einer entgegengesetzten Schwenkrichtung
zusammenarbeiten, könnte
dieses Problem verringert werden. Um ein elektrisches Zurückschwenken
aus der vorbestimmten Position zu ermöglichen, sollte die Reaktions-
bzw. Gegenkraft, die durch das zusätz liche Paar von Anschlägen verursacht
wird, nicht um ein vorbestimmtes Niveau überschritten werden, wenn elektrisch
geschwenkt wird, da der Antrieb die Reaktionskraft überwinden
können muss.
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Zusätzlich ist
es jedoch wünschenswert, dass
das Spiegelgehäuse
auf eine manuelle Einstellung in die vorbestimmte Position hin derart
gesichert ist, dass ein deutlich fühlbares Einkoppeln oder ein „Klick" gefühlt werden
kann, und dass die Kraft, die benötigt wird, um das Spiegelgehäuse weiter
in der Schwenkrichtung einzustellen, von der gleichen Größenordnung
ist wie die erforderliche Kraft zum Schwenken des Spiegelgehäuses in
einer Richtung entgegengesetzt zur Schwenkrichtung. Um dies zu verwirklichen,
sollten die Gegenkräfte,
die durch die Anschläge
erzeugt werden, in beiden Richtungen in der gleichen Größenordnung
sein. Jedoch kann der elektrische Antrieb dann nicht das Spiegelgehäuse aus
der vorbestimmten Position einstellen, außer wenn inakzeptabel leistungsfähige und
teure Elektromotoren verwendet werden, oder wenn die von den Anschlägen verursachten
Gegenkräfte
so klein sind, dass auf eine manuelle Einstellung hin kein deutlicher
Widerstand gefühlt
wird.
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Das
Ziel der Erfindung ist, eine Scharnierbetätigungsvorrichtung der in dem
einführenden
Absatz erwähnten
Bauart vorzusehen, bei der, während
die Vorteile beibehalten werden, die erwähnten Nachteile vermieden werden.
Insbesondere ist das Ziel der Erfindung, eine Scharnierbetätigungsvorrichtung
zu erhalten, wo im Fall einer manuellen Betätigung, ein klar fühlbares
Einkoppeln gefühlt
werden kann, sobald die vorbestimmte Position erreicht ist, und
wobei mit Hilfe des elektrischen Antriebs immer noch eine Schwenkbewegung
von der vorbestimmten Position in die entgegengesetzte Schwenkrichtung
möglich ist.
Zu diesem Ziel wird eine Scharnierbetätigungsvorrichtung gemäß Anspruch
1 vorgesehen.
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Da
die Anschläge,
die in der entgegengesetzten Schwenkrichtung zusammenarbeiten, nur
in der zweiten Position der Kupplung aktiv sind, in der der erste
Teil und der zweite Teil nicht über
den Antrieb verbunden sind, ist das, was erreicht wird, dass die
Anschläge,
die in der entgegengesetzten Schwenkrichtung zusammenarbeiten, auf
eine manuelle Betätigung
hin eine Reaktionskraft erzeugen kön nen, die in der gleichen Größenordnung
ist, wie die Reaktionskraft, die durch die Anschläge verursacht
wird, die in der Schwenkrichtung zusammenarbeiten. Als eine Folge
ist bei der manuellen Betätigung
ein deutliches Einkuppeln fühlbar.
Darüber
hinaus kann der elektrische Antrieb immer noch den ersten Teil relativ
zum zweiten Teil in der entgegengesetzten Schwenkrichtung schwenken,
auch aus der vorbestimmten Position, da die Anschläge, die
in der entgegengesetzten Schwenkrichtung zusammenarbeiten, nicht
in der ersten Position der Kupplung aktiv sind, in der der elektrische
Antrieb die ersten und zweiten Teile relativ zueinander schwenken
kann.
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Ebenfalls
beim manuellen Betrieb wird im Fall von äußeren Kräften auf die Scharnierbetätigungsvorrichtung,
wie beispielsweise durch Wind, eine unerwünschte Schwenkbewegung verhindert, da
eine leistungsfähige
Koppelung in der vorbestimmten Position erreicht worden ist.
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Vorzugsweise
weist der erste Teil der Scharnierbetätigungsvorrichtung eine Basisplatte
auf, die mit einer Basiswelle versehen ist, während der zweite Teil einen
Tragrahmen aufweist, der sich um die Basiswelle erstreckt, um ein
Spiegelgehäuse
zu tragen, so dass die Scharnierbetätigungsvorrichtung in einem
Spiegeleinstellmechanismus für
eine Außenspiegeleinheit
eines Motorfahrzeugs verwendet werden kann.
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Durch
Auslegen der Kupplung mit einem Kupplungsring, der außer Eingriff
zu bringen ist, in Drehrichtung gekoppelt bzw. festgelegt ist und
axial relativ zur Basiswelle bewegbar ist, können die ersten und zweiten
Positionen in vergleichsweise einfacher Weise definiert werden.
Der Kupplungsring kann beispielsweise in außer Eingriff zu bringender
Weise an die Basiswelle durch eine Nockenkonstruktion in Drehrichtung
gekoppelt sein, die eine Schwenkbewegung beim Auftreten eines äußeren Drehmomentes gestattet,
dass größer als
ein voreingestelltes Niveau ist. Aufgrund der Tatsache, dass die
Drehkupplung des Kupplungsrings dann außer Eingriff kommt, bewegt
sich der Kupplungsring auch axial aus der ersten axialen Position,
welche die erste Position definiert, in eine zweite axiale Position,
welche die zweite axiale Position definiert. Wenn beim Schwenken
des ersten Teils relativ zum zweiten Teil der Scharnierbetätigungsvorrichtung
die Kupplung wieder in Eingriff kommt, bewegt sich der Kupplungsring
wieder zurück
zur ersten axialen Position. Natürlich
können zum
zuverlässigen
Definieren der axialen Positionen des Kupplungsrings auch andere
außer
Eingriff zu bringende Konstruktionen verwendet werden, wie beispielsweise
Wälzelemente
in Führungsbahnen.
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Durch
das Auslegen der Anschläge,
die in der entgegengesetzten Schwenkrichtung derart zusammenarbeiten,
dass die auftretenden Reaktions- bzw. Gegenkräfte in der gleichen Größenordnung sind,
wie die Reaktionskräfte,
die beim Zusammenarbeiten der Anschläge in der Schwenkrichtung auftreten,
ist das, was erreicht wird, dass auf eine manuelle Einstellung der
Scharnierbetätigungsvorrichtung
hin, ein deutliches Einkuppeln gefühlt werden kann, sobald die
vorbestimmte Position erreicht wurde. Die Kraft, die zum Weiterschwenken
oder zum Zurückschwenken
benötigt
wird, ist in der gleichen Größenordnung.
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Vorteilhafter
Weise kann die Scharnierbetätigungsvorrichtung
mit einem Ausschaltmechanismus versehen sein, um den Antrieb auszuschalten,
wodurch die Kraft, die benötigt
wird, um die Anschläge zu überwinden,
die in der entgegengesetzten Schwenkrichtung zusammenarbeiten, in
der gleichen Größenordnung
ist, wie die Kraft, bei der der Antrieb durch den Abschaltmechanismus
abgeschaltet wird. Was dadurch erreicht wird, ist, dass der elektrische Antrieb
automatisch ausschaltet, sobald die vorbestimmte Position erreicht
ist, so dass der Antrieb nicht übermäßig belastet
wird und eine vorzeitige Abnutzung verhindert wird. Da die erforderliche
Kraft zum Ausschalten auf die gleiche Größenordnung eingestellt ist,
wie die Kraft, die erforderlich ist, um die Anschläge zu überwinden,
die beim manuellen Betrieb in der entgegengesetzten Schwenkrichtung
zusammenarbeiten, wird der Anwender bei einer manuellen Einstellung
der Scharnierbetätigungsvorrichtung
ein deutliches Einkuppeln erfahren, sobald die vorbestimmte Position
erreicht ist. Wie erwünscht,
ist die erforderliche Kraft zum erneuten Bewegung der Kupplung dann
in beiden Richtungen in der gleichen Größenordnung.
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Vorzugsweise
werden die zusammenarbeitenden Anschläge durch mindestens eine Nocke
gebildet, die auf dem Tragrahmen angeordnet ist, um während der Schwenkbewegung
des Tragrahmens über
einen Pfad zu laufen, und durch mindestens einen ersten Anschlag,
der fest bezüglich
der Basiswelle positioniert ist, wobei die in einer entgegengesetzten
Schwenkrichtung zusammenarbeitenden Anschläge durch die Nocke gebildet
werden, die auf dem Tragrahmen angeordnet ist, und mindestens einen
zweiten Anschlag, der so angeordnet ist, dass er axial bezüglich der
Basiswelle bewegbar ist. Auf diese Weise arbeitet die Nocke auf
dem Tragrahmen elegant sowohl mit dem ersten Anschlag, der eine Schwenkbewegung
in Schwenkrichtung verhindert, als auch dem zweiten bewegbaren Anschlag
zusammen, der eine Schwenkbewegung in entgegengesetzter Schwenkrichtung
(Richtung entgegengesetzt der Schwenkrichtung) verhindert, wenn
die Kupplung in der zweiten Position ist.
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Weitere
vorteilhafte Ausführungsbeispiele der
Erfindung sind in den Unteransprüchen
dargelegt.
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Die
Erfindung wird weiter auf der Grundlage von beispielhaften Ausführungsbeispielen
beleuchtet, die in der Zeichnung dargestellt sind. In der Zeichnung
stellen die Figuren Folgendes dar:
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1 eine
erstes perspektivische Ansicht einer Scharnierbetätigungsvorrichtung
gemäß der Erfindung
in einem auseinandergebauten Zustand,
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2 eine
zweite perspektivische Ansicht der Scharnierbetätigungsvorrichtung der 1;
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3 eine
perspektivische Ansicht eines Basisrings und eines Hilfsrings der
Scharnierbetätigungsvorrichtung
der 1;
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4 eine
perspektivische Ansicht eines Zahnrades und eines Basisflansches
der Scharnierbetätigungsvorrichtung
der 1;
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5 eine
schematische perspektivische Ansicht eines alternativen Ausführungsbeispiels
der Scharnierbetätigungsvorrichtung
in einem auseinandergebauten Zustand,
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6 eine
schematische perspektivische Ansicht der Scharnierbetätigungsvorrichtung
der 5 in einem zusammengebauten Zustand, wobei die
Kupplung in der ersten Position ist; und
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7 eine
schematische perspektivische Ansicht der Scharnierbetätigungsvorrichtung
der 6 in einem zusammengebauten Zustand, wobei die
Kupplung in der zweiten Position ist.
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Die
Figuren sind nur schematische Darstellungen von bevorzugten Ausführungsbeispielen
der Erfindung. In den Figuren sind gleiche oder entsprechende Teile
mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
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Die 1 und 2 zeigen
ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
einer Scharnierbetätigungsvorrichtung 1.
Die Scharnierbetätigungsvorrichtung 1 hat
einen ersten Teil, der als ein Basisteil 2 ausgelegt ist,
und einen zweiten Teil, der als ein Tragrahmen 3 ausgelegt
ist, wobei die Teile relativ zueinander schwenken können. Der
Basisteil 2 kann fest mit einem Motorfahrzeug verbunden
sein und hat einen Basisflansch 4, an dem eine feste Basiswelle 5 angebracht
ist. Die Basiswelle 5 erstreckt sich entlang einer geometrischen
Schwenkachse A von im Wesentlichen aufrechter Orientierung. Der
Tragrahmen 3 ist aus Modulen aufgebaut, die fest aneinander
angebracht sind, und erstreckt sich um die Basiswelle 5 und
kann ein Spiegelgehäuse
tragen, welches ein Spiegelglas aufnimmt, so dass das Ganze als
eine Außenspiegeleinheit
eines Motorfahrzeugs dienen kann. Während des Schwenkens der Scharnierbetätigungsvorrichtung 1 bewegt
sich der Tragrahmen 3 um die Basiswelle 5.
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Auf
dem Basisflansch 4 ist ein Basisring 7 angeordnet,
der sich genauso um die Basiswelle 5 herum erstreckt. Die
Seite des Basisrings 7 entfernt vom Basisflansch 4 ist
zumindest teilweise als eine erste Nockenbahn 8 ausgeformt, über die
eine Nocke 9 laufen soll, die fest an dem Tragrahmen 3 über einen
Nockenring 10 angebracht ist. Die Nockenbahn 8 weist
einen im Wesentlichen ebenen Teil auf, der an den Enden durch zwei
geneigte Anlagestirnseiten 8a, 8b begrenzt wird,
die Anschläge
bilden, die mit der Nocke 9 in einer Schwenkrichtung zusammenarbeiten,
um eine vorbestimmte Position der Betätigungsvorrichtungsteile relativ
zueinander zu definieren, wie beispielsweise eine eingeklappte Position
der Außenspiegeleinheit,
die geeignet ist, um Parkmanöver auszuführen, und
eine ausgeklappt Position für
die normale Anwendung des Motorfahrzeugs im Verkehr.
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Der
Tragrahmen 3 nimmt einen nicht gezeigten Elektromotor und
einen damit gekoppelten Antriebsstrang auf, die den Antrieb der
Scharnierbetätigungsvorrichtung
bilden. Der Antriebsstrang ist weiter geeignet, um mit dem Kupplungsring
gekoppelt zu werden, der als ein Zahnrad 12 ausgelegt ist,
der eine Kupplung zwischen dem Antrieb und einem angetriebenen Teil
der Betätigungsvorrichtung 1 bildet. Das
Zahnrad 12 umfasst die Basiswelle 5 und ist so angeordnet,
dass es axial relativ dazu bewegbar ist, und ist weiter in einer
ersten Position, die nahe dem Basisflansch 4 gelegen ist,
gegen eine Drehung relativ zur Basiswelle 5 eingeschränkt. Mit
der Hilfe eines nicht gezeigten vorgespannten Federelementes wird das
Zahnrad 12 in der Richtung des Basisflansches 4 angetrieben.
Das Zahnrad 12 ist in Eingriff mit einem Ausgangsteil des
Antriebsstrangs, so dass die Scharnierbetätigungsvorrichtung 1 mit
dem Antrieb eingestellt werden kann.
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Während des
manuellen Betriebs der Scharnierbetätigungsvorrichtung 1 wird
die Verriegelung gegen eine Drehung des Zahnrades 12 bezüglich der Basiswelle 5 durch
die von außen
aufgebrachte Kraft außer
Eingriff gebracht, beispielsweise durch Entkoppeln einer Nockenkonstruktion 11,
die zwischen dem Basisflansch 4 und dem Zahnrad 12 angeordnet ist,
wie genauer in 4 gezeigt. Die Nockenkonstruktion 11 weist
mindestens eine Nocke 11a und eine Nockenbahn 11b auf,
die jeweils auf einem Flanschring 4a vorgesehen sind, der
gegen eine Drehung relativ zum Basisflansch 4 eingeschränkt bzw.
gehalten ist, und auf dem Zahnrad 12 oder umgekehrt. Als eine
Folge bewegt sich das Zahnrad 12 axial gegen die Federwirkung
des Federelementes aus der ersten Position in eine zweite Position,
die weiter entfernt vom Basisflansch 4 gelegen ist, in
der das Zahnrad 12 sich frei relativ zur Basiswelle 5 drehen
kann. In der zweiten Position des Zahnrades 12 kann der Tragrahmen 3 manuell
relativ zur Basiswelle 5 geschwenkt werden. Dies ermöglicht ein
manuelles Schwenken der Außenspiegeleinheit
relativ zum Motorfahrzeug, ohne Bewegungen des Antriebs zu erzwingen.
Auf das darauf folgende Anschalten des elektrischen Antriebs hin
stellt das Zahnrad 12 eine Koppelung mit dem Basisflansch 4 her,
so dass wieder eine elektrische Einstellung möglich ist.
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Die
Scharnierbetätigungsvorrichtung 1 weist weiter
einen Zusatzring 13 auf, der die Basiswelle 5 umschließt und unter
der Wirkung des Federelementes an dem Zahnrad 12 anliegt.
Der Zusatzring 13 ist genauer in 3 gezeigt
und ist mit Hilfe der Nocken 14 und der Ausnehmungen 15 axial
bewegbar, obwohl er gegen eine Drehung relativ zum Basisring 7 gehalten
wird, so dass der Zusatzring 13 den axialen Bewegungen
des Zahnrades 12 folgen kann. Die Seite des Zusatzrings 13 entfernt
vom Basisflansch 4 ist zumindest teilweise als eine zweite
Nockenbahn 16 ausgeformt, über die die Nocke 9 laufen
soll, die auf dem Tragrahmen 13 angeordnet ist. Die zweite
Nockenbahn hat geneigte Anlagestirnseiten 16a, 16b, so
dass eine Schwenkbewegung des Tragrahmens 3 aus der vorbestimmten
Position in die entgegengesetzte Schwenkrichtung verhindert wird.
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Wenn
das Zahnrad in der ersten Position ist, kann die Scharnierbetätigungsvorrichtung 1 mit
Hilfe des elektrischen Antriebs eingestellt werden. Die Nocke 9 des
Tragrahmens 3 läuft
dann über
einen Pfad, der durch die ersten Nockenbahn 8 definiert
wird, da die zweite Nockenbahn in der ersten Position des Zahnrades 12 nicht
in Kontakt mit der Nocke 9 kommen kann. Beim Erreichen
einer Anlagestirnseite 8a, 8b der ersten Nockenbahn 8 bildet
die Nocke 9 damit ein Paar von Anschlägen, die in Schwenkrichtung
zusammenarbeiten, was eine Reaktions- bzw. Gegenkraft erzeugt, wodurch
der Elektromotor 10 in der vorbestimmten Position abschaltet.
Die Scharnierbetätigungsvorrichtung
kann elektrisch durch Aktivieren des Elektromotors 10 in
der entgegengesetzten Schwenkrichtung zurückschwenken.
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Wie
oben beschrieben, ist eine manuelle Einstellung der Betätigungsvorrichtung
möglich,
indem das Zahnrad 12 in die zweite Position gebracht wird, wobei
als eine Folge davon der elektrische Antrieb abgekoppelt wird. Das
Zahnrad 12 drückt
weiter den Zusatzring 13 in der Richtung, die vom Basisflansch 4 weg
gerichtet ist, so dass die zweite Nockenbahn 16 auch den
Pfad der Nocke 9 begrenzen kann. Auf eine manuelles Schwenken
der Scharnierbetätigungsvorrichtung 1 hin
wird die Nocke 9 wieder, zusammen mit einer Anlagestirnseite 8a, 8b der
ersten Nockenbahn 8, ein Paar von Stopps bzw. Anschlägen bilden,
die in Schwenkrichtung zusammenarbeiten, wodurch eine weitere Schwenkbewegung
in Schwenkrichtung verhindert wird. Die auftretenden Gegenkräfte sind
ein Signal für
den Anwender, dass eine weitere Schwenkbewegung wahrscheinlich nicht
erwünscht
ist, weil eine Position, die für
den Anwender des Motorfahrzeugs erwünscht ist, schon erreicht worden
ist, oder weil eine weitere Schwenkbewegung bezüglich der Konstruktionstechnik
bzw. konstruktionsbedingt nicht möglich ist. Auch wird das Zurückschwenken
nun durch die Nocke 9 verhindert, welche, zusammen mit
einer Anlagestirnseite 16a, 16b der zweiten Nockenbahn 16,
ein Paar von Anschlägen
bildet, die in einer entgegengesetzten Schwenkrichtung zusammenarbeiten.
Als eine Folge erfährt
die Person, die die Schwenkbewegung ausführt, ein deutlich merkbares
Einkoppeln in der vorbestimmten Position des Tragrahmens 3 bezüglich der Basiswelle 5.
Aufgrund der speziellen Form und der Abmessungen der Anlagestirnseite 8a, 8b, 16a, 16b ist
die erforderliche Kraft zum Überwinden
der zwei Paare von zusammenarbeitenden Anschlägen in der gleichen Größenordnung.
Die Nocke 9 ist so breit orientiert, dass eine Zusammenarbeit
mit den Anlagestirnseiten von sowohl der ersten als auch der zweiten
Nockenbahn 8, 16 möglich ist. Anstatt einer integrierten
Nocke 9 können
jedoch zwei Nocken angeordnet sein, die, falls erwünscht, einen
Winkel relativ zueinander aufweisen können. Ebenfalls im Fall einer
anderen Schwenkbewegung der Scharnierbetätigungsvorrichtung, die nicht
durch den Antrieb verursacht wird, beispielsweise auf einen Kontakt
mit einem fremden Objekt hin, wie beispielsweise einer Säule bzw.
eines Pfostens, tritt das oben dargelegte Zusammenspiel der Kräfte auf.
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Die
Scharnierbetätigungsvorrichtung 1 weist weiter
eine Strombegrenzungsschaltung auf, die als ein Abschaltmechanismus
dient. Wenn darauf hin, dass der Tragrahmen 3 und die Basiswelle 5 die
vorbestimmte Position erreichen, der elektrische Strom im Elektromotor
zunimmt, um ein ausreichendes Drehmoment zu erzeugen, schaltet die
Strombegrenzungsschaltung den Elektromotor bei einer vorbestimmten
Stromstärke
ab, so dass ein Schaden am Elektromotor verhindert wird. Die Anlagestirnflächen 16a, 16b der
zweiten Nockenbahn 16 sind so ausgelegt, dass das Überwinden
der Reaktionskräfte,
die verursacht werden, wenn die Nocke 9 in der vorbestimmten
Position der Scharnierbetätigungsvorrichtung
ist, einen so großen
Strom in dem Elektromotor erzeugen würden, dass die Strombe grenzungsschaltung
in Betrieb kommen würde
und den Elektromotor ausschalten würde.
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Optional
kann die Scharnierbetätigungsvorrichtung
weiter mit einem elastischen Ring versehen sein, um den Zusatzring
in die Richtung des Basisflansches zu treiben, um zu verhindern,
dass die Anschläge
in der entgegengesetzten Schwenkrichtung zusammenarbeiten können, wenn
der erste und der zweite Teil der Betätigungsvorrichtung miteinander über den
Antrieb verbunden sind.
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Die 5, 6 und 7 zeigen
ein alternatives bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Scharnierbetätigungsvorrichtung 101.
Die Scharnierbetätigungsvorrichtung 101 hat
einen ersten Teil, der als ein Basisteil 102 ausgelegt
ist, und einen zweiten Teil, der als ein Tragrahmen 103 ausgelegt
ist, wobei die Teile relativ zueinander schwenken können. Der Basisteil 102 kann
fest mit einem Motorfahrzeug verbunden sein und hat einen Basisflansch 104,
an dem eine feste Basiswelle 105 angeordnet ist. Der Tragrahmen 103 ist
aus Modulen aufgebaut, die aneinander befestigt sind, er erstreckt
sich um die Basiswelle 105 und kann ein Spiegelgehäuse tragen,
in dem ein Spiegelglas angeordnet ist, so dass das Ganze als eine
Außenspiegeleinheit
eines Motorfahrzeugs dienen kann. Während des Schwenkens der Scharnierbetätigungsvorrichtung 101 bewegt
sich der Tragrahmen 103 um die Basiswelle 105.
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Auf
dem Basisflansch 104 ist eine Nockenbahn 108 ausgeformt, über die
eine Nocke 109 laufen kann, die fest an dem Tragrahmen 103 montiert ist.
In der Figur ist zu Verdeutlichungszwecken dieser Teil des Basisrahmens
als ein getrennter Nockenring 110 dargestellt. Es wird
klar sein, dass der Nockenring 110 mit dem Unterteil des
Tragrahmens 103 integriert sein kann. Die Nockenbahn 108 weist
einen im Wesentlichen ebenen Teil auf, der an den Enden durch eine
geneigte Anlagestirnseite 108a begrenzt ist, die in der
vom Pfeil P angezeigten Schwenkrichtung mit einer entsprechenden
Anschlagfläche 109a der
Nocke 109 zusammenarbeitet. Die Anschlagflächen 108a, 109a bilden
zusammenarbeitende Anschläge,
um in einer ersten Schwenkrichtung eine vorbestimmte Position der
Betätigungsvorrichtungsteile 102, 103 relativ
zueinander zu definieren. In der Figur wird dies als eine ausgeklappte
Position der Außenspiegeleinheit
während
der ausgeklappte Position der Außenspiegeleinheit während der
normalen Anwendung des Motorfahrzeugs im Verkehr dargestellt, was
als die ausgeklappte Richtung definiert ist.
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In
dem Tragrahmen 103 ist ein Elektromotor 120 mit
einem damit gekoppelten Antriebsstrang 121 vorgesehen,
die den Antrieb der Scharnierbetätigungsvorrichtung
bilden. Der Ausgangsteil des Antriebs ist als ein Zahnrad 112 ausgebildet,
welches als ein Kupplungsring um die Basiswelle 105 angeordnet
ist. Das Zahnrad 112 und die Basiswelle 105 bilden
zusammen eine Kupplung 111, so dass in der ersten Position
der Kupplung der Basisteil 102 und der Tragrahmen 103 über den
Antrieb verbunden sind und relativ zueinander mit dem Antrieb geschwenkt
werden können,
und dass in einer zweiten Position der Basisteil 102 und
der Tragrahmen 103 nicht über den Antrieb verbunden sind
und manuell relativ zueinander geschwenkt werden können.
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Das
Zahnrad 112 umschließt
die Basiswelle 105 und ist so angeordnet, dass es axial
relativ dazu bewegbar ist. In einer ersten Position, die axial näher am Basisflansch 104 gelegen
ist, ist das Zahnrad 112 weiter gegen eine Drehung eingeschränkt, d.
h. bezüglich
der Basiswelle 105 drehgekoppelt bzw. drehfest. Während des
Aufbringens einer äußeren Kraft auf
die Scharnierbetätigungsvorrichtung 101,
wie im Fall einer manuellen Betätigung,
kann die Verriegelung gegen eine Drehung des Zahnrades 112 relativ zur
Basiswelle 105 außer
Eingriff gebracht werden, indem die Kupplung 111 zwischen
dem Zahnrad 112 und der Basiswelle 105 entkoppelt
wird.
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Zu
diesem Zweck weist die Kupplung 111 einerseits drei Profile 122 mit
zwei Spitzen auf, die am Umfang der Basiswelle 105 angeordnet
sind, und andererseits Nocken 123, die bezüglich des
Zahnrades 112 nach unten weisen, um mit den Profilen mit
zwei Spitzen zusammenzuarbeiten. In der ersten Position der Kupplung
wird das Zahnrad 112 in einer ersten axialen Position axial
auf der Basiswelle 105 getragen und ist gegen eine Drehung
dahingehend verriegelt, dass die Nocken 123 jeweils in
Vertiefungen 124 zwischen den Spitzen 125 der
Nockenbahnprofile 122 mit zwei Spitzen angeordnet sind.
In der ersten Position der Kupplung 111 ist das Zahnrad 112 axial aus
einer ersten axialen Position in einer axialen Richtung, die von
dem Basisflansch 104 weg weist, in eine zweite axiale Position
bewegbar.
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Wenn
unter dem Einfluss einer äußeren Kraft der
Tragrahmen 103 um die Basiswelle 105 gedreht wird,
wird das Zahnrad 112 durch den Antriebsstrang 121 mitgeführt und
die Nocken 123 werden axial nach oben über die Flanken der Spitzen 125 neben dem
Tal 124 geführt.
Nachdem sie an den Spitzen 125 vorbeigelaufen sind, werden
die Nocken unter der Wirkung einer Schraubenfeder 106 nach
unten geführt,
welche um die Basiswelle 105 herum angeordnet ist, und
zwar entlang der geneigten Flanken des Profils 122 mit
zwei Spitzen außerhalb
bzw. entfernt von den Vertiefungen nach unten auf eine Oberseite
eines Zusatzkupplungsrings 126, der um die Basiswelle 105 zwischen
dem Zahnrad 112 und dem Tragrahmen 103 angeordnet
ist, so dass das Zahnrad 112 eine zweite axiale Position
erreicht, in der es frei relativ zur Basiswelle 105 drehbar
ist. Die Funktion des Zusatzkupplungsrings 126 wird im
Folgenden weiter beleuchtet.
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Die
Kupplung 111 ermöglicht
ein manuelles Schwenken der Außenspiegeleinheit
relativ zum Motorfahrzeug, ohne Bewegungen des Antriebs zu erzwingen.
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Durch
Verwendung der Kupplung 111 kann der Tragrahmen 103 daher
um den Basisteil sowohl durch elektrischen Antrieb als auch durch
manuellen Betrieb geschwenkt werden. Die ausgeklappte Position ist
dann in einer ersten Schwenkrichtung definiert, d. h. zur ausgeklappten
Position hin, und zwar durch Zusammenarbeit der Anschlagflächen 8a, 9a. Während des
Schwenkens in der ersten Richtung zur ausgeklappten Position hin
kann der elektrische Betrieb mit Hilfe einer Strombegrenzungsschaltung 130 ausgeschaltet
werden. Wenn beim erreichen der vorbestimmten Position des Tragrahmens 103 durch
Zusammenarbeit der Anschläge 108a, 108b der
elektrische Strom im Elektromotor zunimmt, schaltet die Strombegrenzungsschaltung 130 den
Elektromotor mit einer vorbestimmten Stromintensität ab, wodurch ein
Schaden an dem Elektromotor oder Antriebsstrang verhindert wird.
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Unter
dem Einfluss einer äußeren Kraft
können
die zusammenwirkenden Anschläge 108a, 109a gegen
die Wirkung der Feder 106 überwunden werden, so dass der
Basisrahmen 103 weiter in Richtung des Pfeils P in eine
umgeklappte Position geschwenkt werden kann. Der Tragrahmen 103 kann dann
sowohl mit Hilfe des elektrischen Antriebs als auch manuell zurückgeschwenkt
werden.
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Wenn
die ersten und zweiten Teile über
den Antrieb verbunden sind, ist die ausgeklappte Position in der
entgegengesetzten Schwenkrichtung dahingehend definiert, dass der
Antrieb eine Schwenkbewegung verhindert.
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Um
die eingeklappte Position im Falle eines manuellen Betriebs in der
entgegengesetzten Schwenkrichtung zu definieren, d. h. in der nach
innen gerichteten Schwenkrichtung, ist die Scharnierbetätigungsvorrichtung 101 mit
einem Zusatzkupplungsring 126 ausgerüstet, der um die Basiswelle 105 herum
angeordnet ist. Der Zusatzkupplungsring 126 ist zwischen
dem Zahnrad 112 und dem Tragrahmen 103 angeordnet.
Der Zusatzkupplungsring 126 und der Spiegeltragrahmen 103 sind
mit Zusatzanschlägen 127, 128 versehen,
die nur in der zweiten Position der Kupplung 111 in der
entgegengesetzten Schwenkrichtung bzw. Richtung entgegengesetzt
zur Schwenkrichtung zusammenarbeiten. Diese Zusatzanschläge bilden
daher die Anschläge,
um die vorbestimmte Position in der entgegengesetzten Schwenkrichtung
zu definieren. Der Zusatzkupplungsring 126 ist um die Basiswelle 105 herum
angeordnet, so dass er axial bewegbar und in Drehrichtung gekoppelt
bzw. drehfest ist. Die Zusatzanschläge 128 werden durch
Anschlagflächen 128a auf
zwei Nockenlaufbahnen 128' gebildet,
die an der Unterseite des Zusatzkupplungsrings 126 vorgesehen
sind. Die Zusatzanschlagflächen 127 werden
durch Anschlagflächen 127a gebildet,
die an zwei nach oben weisenden Nocken 127' an dem Tragrahmen 103 vorgesehen
sind. Wie später
erklärt
wird, arbeiten die Nocken 128' und 127' zusammen, um die ausgeklappte
Position in der Einklapprichtung zu definieren, wenn als eine Folge
einer von außen
aufgebrachten Kraft die Kupplung in der zweiten Position ist und
die Nocken 123 des Zahnrades 112 daher auf der
Oberseite des Zusatzkupplungsrings 126 ruhen. Es wird klar
sein, dass die Nocken 127' und
die Nockenbahnen 128 auch ausgetauscht werden können.
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Die
Scharnierbetätigungsvorrichtung 101 weist
weiter einen Zwischenring 129 auf, der um die Basiswelle
herum angeordnet ist, der unter einer axialen Wirkung der Feder 106 ist.
In einer ersten Position der Kupplung 111 wird der Zwischenring 129 direkt
auf den Tragrahmen 103 getragen. In der zweiten Position
der Kupplung 111 ist die Oberseite des Zahnrades 112 in
der zweiten Position, die axial weiter entfernt von dem Basisflansch 104 gelegen
ist als die erste Position. Der Zwischenring 129 wird dann auf
der Oberseite des Zahnrades 112 getragen. Wenn das Zahnrad 112,
wie oben beschrieben, in die zweite Position auf eine manuelle Schwenkbewegung
des Tragarmes 103 hin gebracht worden ist, wird als eine
Folge der Zusatzkupplungsring 126 der Federwirkung ausgesetzt.
Was somit erreicht wird ist, dass in der ersten Position der Kupplung,
in der das Zahnrad 112 auf der Basiswelle 105 getragen
wird, während
der Zusatzkupplungsring frei mit begrenztem Weg bewegbar ist, die
Nocken 127' des
Zusatzkupplungsrings 126 nicht unter der Federwirkung mit den
Nockenbahnen 128' zusammenarbeiten.
Als eine Folge werden die Anschlagflächen 127a, 128a nicht
als Anschläge
während
des elektrisch angetriebenen Einwärtsschwenkens aus der ausgeklappten Position
zusammenarbeiten. Auf ein elektrisch angetriebenes Einwärtsschwenken
wird der Zusatzkupplungsring 126 axial nach oben bewegt
werden und eine Schwenkbewegung ohne beträchtlichen Widerstand gestatten.
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Was
optional durch Vorsehen einer geringfügigen Reibung zwischen dem
Zusatzkupplungsring und der Basiswelle 105 erreicht werden
kann ist, dass die Zusatzanschlagflächen 127', 128' axial während des
normalen (elektrischen) Betriebes voneinander beabstandet sind und
daher sich nicht berühren,
wenn sie relativ zueinander geschwenkt werden.
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In
der zweiten Position der Kupplung ist jedoch der Zusatzkupplungsring 126 unter
der abwärts gerichteten
Federwirkung über
dem Zahnrad 112, welches nun in der zweiten Position ist.
Der Zusatzkupplungsring 126 überträgt die Federkraft auf den Tragrahmen 103,
nämlich
dahingehend, dass die Zusatznocke 127' auf die Zusatznockenbahn 128' gedrückt wird.
Wenn der Tragrahmen weiter zu der vorbestimmten Position geschwenkt
wird, wird die Zusatznocke 127 der Zusatznocken bahn 128' folgen und
wird entlang der Zusatzanschlagfläche 128a zu einer
höheren
Tragfläche 128'' der Nockenbahn 128' geführt werden.
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Als
eine Folge wird der Zusatzkupplungsring 126 zusammen mit
dem Zahnrad 112 eine Abwärtsbewegung ausführen, d.
h. zum Basisflansch 104 hin. Bei dem Vorgang bleiben jedoch
die beiden vorzugsweise unter der Federwirkung. Die Abwärtsbewegung
ist dahingehend begrenzt, dass die Anschlagflächen 127' und 128a' in der entgegengesetzten Schwenkrichtung
zusammenarbeiten, und auch dahingehend, dass die Oberseiten 127'' der Zusatznocken 127' und der Tragflächen 128'' der Nockenbahnen 128' zusammenarbeiten,
so dass schließlich
die vorbestimmte Position definiert ist. Wenn man sich der ausgeklappten
Position während
des Ausklappens nähert,
wird dies durch die die Schwenkbewegung ausführende Person als ein deutlicher „Klick" erfahren werden.
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Nach
dem manuellen Schwenken in die ausgeklappte Position, wie oben beschrieben,
werden dann, auf einen manuellen Betrieb in der entgegengesetzten
Schwenkrichtung hin zuerst die Anschläge 27', 28a' gegen die Wirkung der Feder 106 überwunden
werden müssen,
so dass wieder ein deutlicher „Klick" gefühlt werden
kann. Der Zusatzkupplungsring 126 wird dann zusammen mit
dem Zahnrad 112 gegen die Federwirkung nach oben gedrückt. In
dieser Weise ist es daher bei einer manuellen Betätigung möglich, einen
deutlichen „Klick" sowohl beim Schwenken
nach außen
in die ausgeklappte Position als auch beim Schwenken zurück aus der
ausgeklappten Position zu fühlen,
während
dieser Klick im Fall eines elektrischen Zurückschwenkens wegbleiben kann.
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Die
Erfindung ist nicht auf die hier beschriebenen beispielhaften Ausführungsbeispiele
eingeschränkt.
Viele Varianten sind möglich.
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Somit
kann der als Zahnrad ausgelegte Kupplungsring anders konstruiert
sein, beispielsweise als ein Ring, der eine außer Eingriff zu bringende Kupplung
zwischen einem angetriebenen Teil des elektrischen Antriebs und
einem ersten oder zweiten Teil der Scharnierbetätigungsvorrichtung bildet.
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Auch
kann die Nocke am Basisring mit Anlagestirnseiten befestigt sein,
die an dem Tragrahmen und an dem Zusatzring vorgesehen sind. Der
Zusatzring ist dann gegen eine Drehung bezüglich des Tragrahmens verriegelt.
Weiterhin können
die Nockenbahnen und die Nocke eine exzentrische oder andere Konstruktion
haben.
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Weiterhin
kann der Abschaltmechanismus, anstatt als eine Strombegrenzungsschaltung
ausgeführt
zu sein, auch mit Hilfe eines anderen Mechanismus ausgelegt sein,
beispielsweise mit Hilfe einer Reibkupplung.
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Solche
Varianten werden dem Fachmann klar sein und sollen in den Umfang
der Erfindung fallen, wie er in den folgenden Ansprüchen dargelegt ist.