DE19932262C1 - Einklappbarer Rückspiegel für Kaftfahrzeuge - Google Patents
Einklappbarer Rückspiegel für KaftfahrzeugeInfo
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Abstract
Ein einklappbarer Rückspiegel für ein Kraftfahrzeug besteht aus einer festen Basis (2), einer schwenkbaren Spiegeleinheit (3) und einer aus einem Motor (8) und einem Getriebe (9) zusammengesetzten Schwenkantriebseinheit (7). Um bei minimalem Raumbedarf und günstiger Einbauform die Reibungsverluste zu minimieren, ist: DOLLAR A a) das Getriebe (9) der Schwenkantriebseinheit (7) ein Spannungswellengetriebe, dessen Zentralachse koaxial mit der Schwenkachse (4) der Spiegeleinheit (3) ist, DOLLAR A b) das Spannungswellengetriebe in seinem Getriebegehäuse (20, 21) einen Antriebsexzenter (25), einen elastischen Zahnring (24) und zwei mit diesem zusammenwirkende koaxiale Abtriebsglieder (22, 23) mit verschiedener Zähnezahl enthält, DOLLAR A c) der Antriebsexzenter (25) eine mit einem Ritzel (36) des Motors (8) antriebsverbundene Außenverzahnung (30) hat, DOLLAR A d) von den beiden Abtriebsgliedern (22, 23) eines (23) mit der Basis (2) und eines mit der Spiegeleinheit (3) antriebsverbunden ist. DOLLAR A Dabei ist der Antriebsexzenter (25) innerhalb und die beiden Abtriebsglieder (22, 23) außerhalb des elastischen Zahnringes (24) angeordnet, ist eines der beiden Abtriebsglieder (22) Teil des Getriebegehäuses (20, 21) und das andere der beiden Abtriebsglieder (23) mit dem relativ zum Getriebegehäuse (20, 21) beweglichen Teil (2; 3) antriebsverbunden.
Description
Die Erfindung handelt von einem einklappbaren Rückspiegel für Kraftfahrzeuge, beste
hend aus einer am Kraftfahrzeug festsitzenden Basis, einer gegenüber dieser um eine
Achse schwenkbaren Spiegeleinheit und einer aus einem Motor und einem Getriebe zu
sammengesetzten Schwenkantriebseinheit. Die Erfindung betrifft insbesondere aussenlie
gende Rückspiegel, die aus dem Inneren des Fahrzeuges gesteuert elektromotorisch nicht
nur verstellbar, sondern auch einwärts schwenkbar sind, etwa vor dem Durchfahren einer
Waschstraße. Die Schwenkachse ist im Wesentlichen vertikal, sodaß die Spiegelfläche bei
eingeklapptem Spiegel etwa paralell zur Seitenwand des Fahrzeuges ausgerichtet ist.
In der Betriebsstellung muß die Spiegeleinheit genau positioniert bleiben, auch gegen den
Luftwiderstand bei schneller Fahrt. Deshalb wird sie von einer, meist federbelasteten,
formschlüssigen Positionierungsvorrichtung gehalten und der Antrieb muß bei von aussen
auf die Spiegeleinheit wirkenden Kräften selbsthemmend sein. Das bedeutet Reibungsver
luste. Beim Einschwenken der gesamten Spiegeleinheit müssen diese Kräfte überwunden
werden, was ein erhebliches Antriebsdrehmoment erfordert. Das bedingt einen starken
und daher großen Motor und/oder eine sehr hohe Übersetzung des Getriebes, die dann
auch die mit hohen Reibungsverlusten erkaufte Selbsthemmung erzeugt. Die Reibungs
verluste erhöhen die benötigte Motorleistung weiter und verringern die Lebensdauer.
Wie auch immer die Auslegung getroffen ist, der für die gesamte Schwenkantriebseinheit
erforderliche Bauraum ist erheblich. Egal, ob die Schwenkantriebseinheit in der Basis
oder in der Spiegeleinheit untergebracht ist, ist der Bauraum sehr knapp; die Antriebsein
heit soll also möglichst klein bauen.
Aus der EP 644 084 B ist ein gattungsgemäßen Rückspiegel bekannt, dessen Schwenkan
triebseinheit aus einem Elektromotor und einem Übersetzungsgetriebe besteht, die beide
in der Spiegeleinheit untergebracht sind. Das Übersetzungsgetriebe besitzt zwei Schnec
ken- und zwei Stirnradstufen, um die erforderliche Übersetzung und Selbsthemmung zu
erreichen. Es braucht daher relativ viel Bauraum, vor allem abseits der Schwenkachse und
unter dem Elektromotor, was sich auf die Form der Spiegeleinheit ungünstig auswirkt und
mit dem Verstellantrieb des Spiegels kollidiert. Weiters ist nachteilig, daß die Schnec
kenstufen hohe Axialkräfte erzeugen, die in das Gehäuse eingeleitet werden müssen, und
unter großen Reibungsverlusten und trotz metallischer Bauteile unter hohem Verschleiß
leiden.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, die Schwenkantriebseinheit so auszubilden und anzuord
nen, daß bei insgesamt minimalem Raumbedarf und günstiger Einbauform minimale Rei
bungsverluste und hohe Betriebssicherheit bei einfacher Fertigung erreicht werden.
Erfindungsgemäß wird das durch die kennzeichnenden Merkmale des ersten Anspruches
erreicht:
- a) Mit einem Spannungswellengetriebe sind sehr große Übersetzungen auf kleinstem Bauraum und bei nur kleinen Reibungsverlusten zu erreichen, trotzdem ist es selbsthem mend. Gerade die normalerweise unbeachtete Eigenschaft eines Spannungswellengetrie bes, trotz geringer Reibungsverluste selbsthemmend zu sein, ist hier sehr wertvoll. Au sserdem erzeugt es keine Axialkräfte. Dadurch, daß die Zentralachse des Spannungs wellengetriebes mit der Schwenkachse der Spiegeleinheit koaxial ist, kann die geringe axiale Breite eines solchen Getriebes voll genutzt werden und dessen innerer Bereich wird für die Aufnahme der Schwenkachse genutzt.
- b) Die Bauweise des Spannungswellengetriebes mit einem Antriebsexzenter, einem ela stischen Zahnring und zwei mit diesem zusammenwirkenden koaxialen Abtriebsglie dern mit verschiedener Zähnezahl ist besonders platzsparend und reibungsarm. Letzteres erlaubt auch die Verwendung eines schwächeren und daher kleineren Motors.
- c) Das Spannungswellengetriebe ist dann besonders klein und reibungsarm, wenn der Antriebsexzenter eine mit einem Ritzel des Motors antriebsverbundene Aussenverzah nung hat. Der Antrieb erfolgt dann gewissermaßen von der Seite, was die Bauhöhe weiter vermindert und eine gute Ableitung der Zahnkräfte ermöglicht. Ausserdem kann so der Motor seitlich der Schwenkachse und mit seinem Abtriebsritzel sehr tief angeordnet sein, was auch wieder den Einbaumaßen zugute kommt.
- d) Dadurch, daß von den beiden einander und mit der Schwenkachse koaxialen Ab triebsgliedern eines mit der Basis und eines mit der Spiegeleinheit antriebsverbunden ist, sind die beiden Abtriebsglieder den mit ihnen verbundenen Teilen - Basis und Spiege leinheit - direkt koaxial zugeordnet, ohne daß es weiterer Übertragungsglieder bedürfte. Damit ist auch die Gesamtform der Antriebseinheit der Einbausituation ideal angepasst.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind der Antriebsexzenter des Spannungswellen
getriebes innerhalb und die beiden Abtriebsglieder ausserhalb des elastischen Zahnringes
angeordnet, ist eines der beiden Abtriebsglieder Teil des Getriebegehäuses und das andere
der beiden Abtriebsglieder mit dem relativ zum, Getriebegehäuse beweglichen Teil an
triebsverbunden (Anspruch 2). Der bewegliche Teil kann sowohl die Basis als auch die
Spiegeleinheit sein. In beiden Fällen ist durch den Abtrieb an der Aussenseite wieder eine
Kraftübertragung ohne Zwischenglieder möglich. Der Antrieb von innen hat eine beson
ders gute Anlage des elastischen Zahnringes zur Folge, die die Leistungsdichte erhöht.
Eine besonders leichte und raumsparende Konstruktion wird erreicht, wenn der An
triebsexzenter mindestens zwei in gleichem Winkelabstand voneinander angeordnete
Gleitschuhe Besitzt, die an der Innenseite des elastischen Zahnringes gleiten (Anspruch 3).
Dazwischen besitzt der Antriebsexzenter Stützstege (Anspruch 4), die ein Durchhängen
des elastischen Zahnringes zwischen den Gleitschuhen - das zu schlechtem Zahneingriff
führen kann - unterbinden.
Mit Vorteil weist der Antriebsexzenter einen zentralen Durchbruch für den Durchtritt des
Drehzapfens auf und läuft im Wesentlichen in der Ebene seiner Aussenverzahnung in
Lagern, von denen eines in dem einen Abtriebsglied und eines in dem anderen Abtriebs
glied beziehungsweise in damit fest verbundenen Teilen sitzen (Anspruch 5). Das Span
nungswellengetriebe ist somit um die Achse, um die die Spiegeleinheit verschwenkt wird,
herum gebaut. Der Antriebsexzenter ist präzise gelagert und zentriert, was zu sauberem
Eingriff und geringem Verschleiß der Getriebeteile erheblich beitragt, sodaß sie sogar aus
Kunststoff gefertigt sein können.
In Weiterbildung der Erfindung kann die Antriebsverbindung zwischen dem Ritzel des
Motors und der Aussenverzahnung des Antriebsexzenters über mindestens eine Stirnrad
stufe hergestellt sein (Anspruch 6). Abgesehen von der dadurch möglichen größeren
Übersetzung ist dadurch eine noch freiere Gestaltung der äusseren Form der Schwenkan
triebseinheit gegeben, weil der Motor weiter von der Schwenkachse weg angeordnet sein
kann.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Schwenkantriebseinheit in der Spiegelein
heit untergebracht und das nicht mit dem Gehäuse verbundene Abtriebsglied mit einer mit
der Basis drehfest verbundenen hohlen Achse antriebsverbunden (Anspruch 7). Die An
bringung der Schwenkantriebseinheit im bewegten Teil, in dem die Platzverhältnisse et
was günstiger als in der Basis sind, verursacht keinen Mehraufwand, da durch die hohle
Achse auch die Leitungen für die Verstellung des Spiegels geführt sind.
Die geringe axiale Höhe des Getriebes und der abseits angeordnete Motor lassen genug
Raum für eine zwischen dem Abtriebsglied und der hohlen Achse angeordnete federbela
stete Drehmomentbegrenzungskupplung, wobei diese auf der einen und die Feder auf der
anderen Seite des Gehäuses angeordnet ist (Anspruch 8). Das ergibt eine ideale Dispositi
on bei minimalem Raumbedarf, es bleibt sogar noch Raum für ein Axiallager zwischen
den beiden Abtriebsgliedern (Anspruch 9), was Reibungsverluste und Verschleiß weiter
verringert.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Abbildungen beschrieben und erläutert. Es
stellen dar:
Fig. 1: Einen erfindungsgemäßen Rückspiegel, teilweise aufgeschnitten,
Fig. 2: Die Antriebseinheit der Fig. 1 vergrößert und im Längsschnitt,
Fig. 3: Schnitt III-III in Fig. 2.
In Fig. 1 ist der erfindungsgemäße Rückspiegel nur teilweise dargestellt. An der nur ange
deuteten Seitenfläche 1 der A-Säule eines Kraftfahrzeuges ist eine Basis 2 fest angebracht.
Sie tragt eine Spiegeleinheit 3, die gegenüber der Basis 2 um eine Drehachse 4 schwenk
bar ist. Dazu ist ein hohler Drehzapfen 5 mit der Basis 2 fest verbunden oder Teil dieser.
Er ist für die Durchführung elektrischer Leitungen 6 hohl ausgebildet. In der Spiegelein
heit 3 ist eine summarisch mit 7 bezeichnete Schwenkantriebseinheit befestigt. Sie besteht
im Wesentlichen aus einem Elektromotor 8 und einem Getriebe 9, welches mittels
Schrauben 10 in der Spiegeleinheit 3 befestigt ist.
Die Schwenkantriebseinheit 7 besitzt ein Ausgangselement 11, welches den hohlen Dreh
zapfen 5 lose umgibt und über eine drehmomentbegrenzende Kupplung 12 mit der Basis 2
begrenzt kraftschlüssig verbunden ist. Die drehmomentbegrenzende Kupplung ist von
einer der bekannten Bauarten, hier mit Kugeln. Der für die Drehmomentübertragung über
diese Kugeln erforderliche Anpressdruck wird von einer Druckfeder 13 auf das Getriebe 9
ausgeübt. Die Druckfeder 13 stützt sich etwa an einem Sprengring 14 ab. Die relative
Verdrehung zwischen dem Ausgangselement 11 und dem Getriebe 9 wird durch einen
Finger 15 begrenzt, der mit einem Anschlag 16 am Ausgangselement 11 zusammenwirkt.
Fig. 2 und 3 zeigen die Schwenkantriebseinheit 7 im Detail. Das Gehäuse besteht aus ei
nem Gehäuseoberteil 20 und einem Gehäuseunterteil 21, die miteinander dicht verbunden
sind, beispielsweise gleich durch die Schrauben 10. Das Gehäuse enthält ein mit der
Drehachse 4 konzentrisches Spannungswellengetriebe, welches aus den folgenden Teilen
besteht: einem ersten Abtriebsglied 22 mit der Zähnezahl Z1, das hier integraler Bestand
teil des Gehäuseunterteiles 21 ist; einem zweiten Abtriebsglied 23 mit der Zähnezahl Z2,
das hier einstückig mit dem Ausgangselement 11 ist; einem elastischen Zahnring 24 mit
einer Aussenverzahnung der Zähnezahl Z3 und einer glatten Innenfläche; und aus einem
Antriebsexzenter 25 mit zwei einander gegenüberliegenden Gleitschuhen 26 und dazwi
schen zwei einander gegenüberliegenden Stützstegen 27.
Die Zähnezahlen Z1, Z2 und Z3 sind voneinander verschieden und entsprechend dem
gewünschten Übersetzungsverhältnis gewählt. Die beiden Abtriebsglieder 22, 23 sind sehr
schmal und koaxial nebeneinander angeordnet, der elastische Zahnring 24 wirkt mit
beiden Abtriebsgliedern 22, 23 in der Weise zusammen, dass er von den Gleitschuhen 26
in die Innenverzahnungen der beiden Abtriebsglieder 22, 23 gedrückt wird. Die Stützstege
unterstützen den nicht eingreifenden Teil des elastischen Zahnringes 24, sodass dieser
keine unkontrollierten Bewegungen ausführen kann, unter der seine Verzahnung leiden
würde.
Der Antriebsexzenter 25 besitzt ausserhalb des mit dem elastischen Zahnring 24 zusam
menwirkenden Teiles einer Aussenverzahnung 30 und ist ungefähr in der achsnormalen
Ebene dieses Antriebszahnkranzes in Lagern 31, 32 geführt. Das Lager 31 ist im Gehäuse
oberteil 20 angeordnet, das untere Lager 32 im Ausgangselement 11, wozu dieses einen
aufwärts ragenden Kragen 33 besitzt. Der schnellaufende Antriebsexzenter 25 ist somit
einerseits gegenüber dem Gehäuse 10 und andererseits gegenüber dem sich sehr langsam
drehenden Ausgangselement 11 gelagert, was bemerkenswert ist.
Der Elektromotor 8 treibt in der abgebildeten Ausführungsform mittels seines Motorrit
zels 36 über zwei Stirnradstufen den Antriebsexzenter 25. Diese Stirnradstufen werden
von einem ersten Großrad 37 mit einstückig einem ersten Ritzel 38 und über ein zweites
Großrad 39 mit einstückig einem zweiten Ritzel 40 angetrieben. Die beiden Großrad-
Ritzeleinheiten (37, 38 und 39, 40) können Gleichteile sein. Das zweite Ritzel 40 treibt hier
schließlich den Arbeitsexzenter 25 über seine Aussenverzahnung 30. Zwischen dem er
sten und dem zweiten Abtriebsglied 22, 23 ist ein Axiallager 34 vorgesehen, das die von
der Druckfeder 13 ausgeübte Kraft auf das Ausgangselement 11 übertragt.
Aus den beschriebenen Figuren ist zu erkennen, wie klein die Schwenkantriebseinheit
durch die Verwendung eines Spannungswellengetriebes und durch dessen besondere Dis
position ist. Im Rahmen der Erfindung sind viele Abwandlungen möglich, sowohl hin
sichtlich der Anordnung des Getriebes in der Basis 2 oder im Spiegelelement 3, als auch
in der Ausgestaltung des Spannungswellengetriebes und in der Zahl und Anordnung der
diesen vorangehenden Stirnradstufen.
Claims (9)
1. Einklappbarer Rückspiegel für ein Kraftfahrzeug, bestehend aus einer am Kraftfahr
zeug festsitzenden Basis (2), einer gegenüber dieser um eine Achse schwenkbaren Spie
geleinheit (3) und einer aus einem Motor und einem Getriebe zusammengesetzten
Schwenkantriebseinheit, dadurch gekennzeichnet, daß
- a) das Getriebe (9) der Schwenkantriebseinheit (7) ein Spannungswellengetriebe ist, des sen Zentralachse koaxial mit der Schwenkachse (4) der Spiegeleinheit (3) ist,
- b) das Spannungswellengetriebe in seinem Getriebegehäuse (20, 21) einen Antriebsexzen ter (25), einen elastischen Zahnring (24) und zwei mit diesem zusammenwirkende koaxiale Abtriebsglieder (22, 23) mit verschiedener Zähnezahl enthält,
- c) der Antriebsexzenter (25) eine mit einem Ritzel (36) des Motors (8) antriebsverbunde ne Aussenverzahnung (30) hat,
- d) von den beiden Abtriebsgliedern (22, 23) eines (23) mit der Basis (2) und eines mit der Spiegeleinheit (3) antriebsverbunden ist.
2. Einklappbarer Rückspiegel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Antriebsexzenter (25) innerhalb und die beiden Abtriebsglieder (22, 23) ausserhalb des
elastischen Zahnringes (24) angeordnet sind, eines der beiden Abtriebsglieder (22) Teil
des Getriebegehäuses (20, 21) und das andere der beiden Abtriebsglieder (23) mit dem
relativ zum Getriebegehäuse (20, 21) beweglichen Teil (2; 3) antriebsverbunden ist.
3. Einklappbarer Rückspiegel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der
Antriebsexzenter (25) mindestens zwei in gleichem Winkelabstand voneinander angeord
nete Gleitschuhe (26) besitzt, die an der Innenseite des elastischen Zahnringes (24) glei
ten.
4. Einklappbarer Rückspiegel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der
Antriebsexzenter (25) zwischen den Gleitschuhen (26) Stützstege (27) besitzt.
5. Einklappbarer Rückspiegel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der
Antriebsexzenter (25) einen zentralen Durchbruch für den Durchtritt des Drehzapfens (5)
aufweist und im Wesentlichen in der Ebene seiner Aussenverzahnung (30) in Lagern
(31, 32) läuft, von denen eines (31) in dem einen Abtriebsglied (22) und eines (32) in ei
nem mit dem anderen Abtriebsglied (23) beziehungsweise in damit fest verbundenen
Teilen sitzen.
6. Einklappbarer Rückspiegel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Antriebsverbindung zwischen dem Ritzel (36) des Motors (8) und der Aussenverzahnung
(30) des Antriebsexzenters (25) über mindestens eine Stirnradstufe (37, 38; 39, 40) herge
stellt ist.
7. Einklappbarer Rückspiegel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Schwenkantriebseinheit (7) in der Spiegeleinheit (3) untergebracht und das nicht mit dem
Gehäuse (21, 22) verbundene Abtriebsglied mit einem mit der Basis drehfest verbundenen
hohlen Drehzapfen (5) antriebsverbunden ist.
8. Einklappbarer Rückspiegel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die
Antriebsverbindung zwischen dem Abtriebsglied (11) und der Basis (2) beziehungsweise
dem hohlen Drehzapfen (5) über eine an der einen Seite des Getriebegehäuses (21, 22)
angeordnete federbelastete Drehmomentbegrenzungskupplung (12) hergestellt ist, wobei
die Feder (13) auf der anderen Seite des Gehäuses (21, 22) angeordnet ist.
9. Einklappbarer Rückspiegel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwi
schen den beiden Abtriebsgliedern (22, 23) ein Axiallager (34) vorgesehen ist.
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