专利名称：铰接致动器和调节铰接致动器的两部分相对位置的方法
技术领域：
本发明涉及一种尤其用于机动车辆——例如用于后视镜装置——的铰接致动器，该铰接致动器包括与第二部分连接成可绕几何轴线做枢转运动的第一部分。
背景技术：
这样的铰接致动器是公知的。例如，第一部分包括基板，该基板可以固定地附装在机动车辆上，并设置有其中心线与几何轴线重合的基轴。此外，第二部分可以包括用于支承后视镜外壳的围绕基轴延伸的支承框架。该支持框架可以相对于第一部分枢转，例如枢转到预定位置，例如在泊车后减小车辆宽度的折入位置，或在正常操作状态下使用后视镜装置的折出位置。
通常，铰接致动器的两部分可以电动地和非电动地例如手动地枢转到通常由在至少一个枢转方向上协同操作的止挡部限定的折入或折出位置。
在铰接致动器的操作方面，可能会希望能够确定何时接近预定位置或何时到达预定位置。自身存在的问题是致动器的特性在手动操作下与在电动操作下截然不同。关于手动操作的角度位置信息对于电动操作可能因此混淆，反之亦然。
发明内容
本发明的目的是提供一种本文开头段落中提到的类型的铰接致动器，它避免了所提到的缺点，同时保持了优点。为此，该铰接致动器包括用于发出两部分相对于彼此的预定位置的信号的信号装置，该信号装置设置成发出仅在一个枢转方向上的预定角度位置的信号。
通过发出仅在一个枢转方向上的预定位置信号，已经可以在许多情况下避免混淆。这具体可以实现的是，当在第一枢转方向上调节时，在一特定角度位置，产生信号，而当在相反方向调节时，假设在相同的角度位置，并不产生这种信号。
这使得，例如，当接近折出位置时，可以为手动操作产生指示已经到达折出位置的信号，而当从折出位置枢转回去时，抑制该信号，由此避免电动操作被该信号停止。
当将要到达预定位置时，该信号装置产生一物理信号，例如光学或电子信号。
优选地，该信号装置包括止挡装置，该止挡装置在第一枢转方向上可相对于彼此自由转动，而在相反的第二枢转方向上在预定角度位置被阻止转动。
由于止挡装置可以在第一枢转方向上自由转动，而在第二枢转方向上在预定角度位置被阻止转动，因此得到铰接致动器，其中致动器的两部分在第二枢转方向上的预定角度位置可以通过物理反作用力给出信号指示。
优选地，止挡装置包括棘轮机构，以便以简单的方式实现在第一枢转方向上的自由转动和在第二枢转方向上的转动锁止。
有利地，棘轮机构包括一滑环，该滑环通过锁止装置与致动器的两部分中的一个协同操作。锁止装置限定预定角度位置，其中止挡装置在第二枢转方向上在该预定角度位置被阻止转动。
优选地，锁止装置包括可以与致动器第一部分上的对应凸块协同操作的一组弹性拨爪。当在第一枢转方向上进行枢转运动时，拨爪沿凸块滑动而不产生明显的摩擦，以便使滑环可以自由转动。在一个实施例中，该组拨爪附装在滑环上，而凸块设置在致动器的第一部分上。当然，也可以将凸块设置在滑环上，而第一部分装备有拨爪。
通过在致动器的另一部分设置用于在第一枢转方向上带动滑环的承载部件，该另一部分与滑环可选地在一定范围的自由行程上联接。
通过使棘轮机构经由驱动凸块和凸块轨道与致动器的第二部分协同操作，可以实现棘轮机构和该第二部分之间的精巧的联接。通过该构造，第二部分非刚性地附装在棘轮机构上，以便得到设计中的附加自由度，例如，该附加自由度可用于两部分相对于彼此的附加自由行程。
在优选实施例中，凸块轨道包括构成锯齿状轮廓的突出部分的上升表面，该上升表面作为在第二枢转方向上的止挡部与驱动凸块可脱开地协同操作，用于限定铰接致动器的第一和第二部分之间的预定角度位置。这样，滑环的转动被锁止，可以以可控的方式实现第二部分的脱开。
当两部分在第二枢转方向上枢转时，驱动凸块在第二枢转方向上驱动止挡部，并因此驱动滑环，直到所述的一组弹性拨爪与凸块接合。因此阻止滑环相对于致动器的第一部分转动。当继续枢转时，协同操作的驱动凸块和止挡部产生递增的反作用力以限定两部分的预定位置。通过进一步继续枢转，由于驱动凸块移动越过齿部并且第二部分与滑环之间的联接基本脱开，因此可以基本消除反作用力。通过脱开止挡部，第二部分从滑环脱开。当两部分反过来在第一枢转方向上枢转时，于是在驱动凸块的影响下，滑环与止挡部也反过来在第一枢转方向上枢转。
优选地，致动器的第一部分也通过电驱动装置与第二部分连接，以便两部分可以电动调节。此外，可以在第一和第二部分之间设置联接器，以便在该联接器的第一位置处第一部分和第二部分通过驱动装置连接，并可以通过该驱动装置相对于彼此枢转，而在第二位置处，第一部分和第二部分部不通过驱动装置连接，并可以例如用手使它们相对于彼此枢转。通过使用两部分之间的联接器，电驱动装置可以脱开，以便使并非通过驱动装置导致的铰接致动器的枢转运动——例如手动枢转——不会强行引起驱动装置的任何运动，并避免对电驱动装置的损坏，例如传动链断裂或电动机故障。此外，也可以到达过折叠位置，由此实现越过折出位置的枢转运动。这发生在例如从折入位置到折出位置过于粗暴地枢转致动器时，或当车辆倒车并且后视镜装置撞击例如柱子的道路设备时。通过向回枢转后视镜装置，可以将后视镜装置再次移动到折出位置。
有利地，当联接器在第二位置时，在预定位置的联接装置也被阻止在第一方向上转动。因此，获得铰接致动器，其中在手动调节期间，当到达两部分之间的预定角度时，会感觉到明确的联接。在第一和第二枢转方向上的枢转由此抵消。此外，由于在第一枢转方向上的转动锁止在联接器的第一位置没有激活，在该第一位置电驱动装置可以使第一和第二部分相对于彼此枢转，因此电驱动装置仍可以使第一部分同样从预定位置相对于第二部分在相反的枢转方向上枢转。同样当在例如风的外力作用在铰接致动器的情况下手动操作时，由于已经在预定位置获得有力的联接，因此避免了不需要的枢转。
在第一枢转方向上的转动锁止可以设计成如此有力，以致于电驱动装置不能克服它。因此，当用手枢转铰接致动器时，感觉到特别有力的联接，当用在机动车辆的特定类型的后视镜装置中时，这是需要的。由于当联接器在第一位置时在第一枢转方向上的转动锁止不起作用，因此电驱动装置还易于进行在第一枢转方向上的调节。因此，不需要使用过于有力且昂贵的电动机，而仍获得在预定位置的有力联接。
本发明也涉及一种用于调节铰接致动器的两部分相对位置的方法。
本发明其它有利实施例在从属权利要求中提出。
下文将基于附图所表现的示例性实施例进一步说明本发明。在附图中图1示出根据本发明的铰接致动器的第一实施例的一部分的第一示意性透视图；图2示出图1的铰接致动器的一部分的第二示意性透视图；图3示出根据本发明的铰接致动器的第二实施例在分解状态下的第一示意性透视图；图4示出图3的铰接致动器在分解状态下的第二示意性透视图；图5示出图3的铰接致动器的电驱动装置的联接环和输出部分的示意性透视图；图6示出图3的铰接致动器的滑环和支承框架的示意性透视图；
图7示出图3的铰接致动器的滑环和基轴的示意性透视图；图8示出图3的铰接致动器的滑环和基轴段的示意性透视图；图9示出图3的铰接致动器的基部法兰、基轴和支承框架的第一示意性透视图；以及图10示出图3的铰接致动器的基部法兰、基轴和支承框架的第一示意性透视图。
具体实施例方式
附图仅示意性地示出本发明的优选实施例。在附图中，相同的附图标记指示相同或相应的部件。
图1和图2示出根据本发明的铰接致动器1的第一实施例。铰接致动器1具有设计为基部2的第一部分和设计为支承框架(未示出)的第二部分，第一部分和第二部分可以相对于彼此枢转。基部2可以固定地附装在机动车辆上，并具有其上布置有固定的基轴5的基部法兰4。支承框架绕基轴5延伸，并可以支承容纳镜玻璃的后视镜外壳，以便可以整体用作机动车辆的后视镜装置。在铰接致动器1枢转期间，支承框架绕基轴5枢转。
同样绕基轴5延伸的基环7布置在基部法兰4上。基环7的远离基部法兰4的一侧至少部分地形成为第一凸块轨道8，固定地附装在支承框架上的驱动凸块经过该凸块轨道。该凸块轨道8包括在其端部被两个倾斜的靠接面8a、8b限制的基本平坦的部分，倾斜靠接面形成止挡部，该止挡部与驱动凸块在枢转方向上协同操作以限定致动器部分相对于彼此的预定位置，例如适于进行泊车操纵的后视镜装置的折入位置和用于行驶中的机动车辆的正常使用的折出位置。
设计为滑环10的棘轮机构环绕基轴5布置，该滑环形成铰接致动器1的止挡装置的一部分。滑环10在面向基部法兰4的一侧上设置有设计为一组弹性拨爪11的锁止装置，弹性拨爪在预定角度位置与对应的凸块12协同操作，该凸块也形成止挡装置的一部分并布置在基部法兰4上。滑环10背离基部法兰4的一侧设置有第二凸块轨道13，该第二凸块轨道设计为具有上升表面14和陡峭构造的部分15的锯齿状轮廓。第二凸块轨道13也与驱动凸块协同操作，该驱动凸块固定地附装在支承框架上并形成一承载部件(carrier)，支承框架通过该承载部件与滑环10联接。
当支承框架在从基轴5到基部法兰4看去为逆时针的第一枢转方向Z1上枢转时，由于所述的一组弹性拨爪11像棘轮机构一样沿基部法兰4上的凸块12实际上没有摩擦地滑动，因此驱动凸块通过锯齿状轮廓的陡峭部分15驱动在第一枢转方向Z1上没有锁止的滑动联接器。当支承框架在与第一枢转方向Z1相反的第二枢转方向Z2上枢转时，驱动凸块通过现在用作止挡部的上升表面14在第二枢转方向Z2上驱动滑环10，直到至少一个拨爪11在预定位置与凸块12协同操作。驱动凸块9和上升表面14于是限定支承框架的相对于基部法兰4的可脱离的预定角度位置。通过在第二枢转方向Z2上以增大的力矩进一步枢转支承框架，驱动凸块滑过锯齿状轮廓的上升表面14和陡峭部分15，以便松开支承框架与滑环10之间的联接。这产生在手动操作的情况下指示已到达折出位置的信号。当在第一枢转方向Z1上向回枢转时，由于拨爪11仅在第二枢转方向Z2上与凸块12协同操作，因此不再能感受到联接。因此，当向回枢转时，不产生上述信号。这避免了电动操作因该信号而被错误地停止。
在所示实施例中，驱动凸块9与第一凸块轨道8和第二凸块轨道13两者协同操作。为此，驱动凸块被定向得很宽以致于能与第一凸块轨道8和第二凸块轨道13两者的靠接面和上升面8a、8b、14、15协同操作。然而，可以设置两个驱动凸块代替一个整体的驱动凸块，如果需要，这两个驱动凸块可以相对于彼此成一角度。
参照图1和图2所述的滑环10的原理也用于其它附图所示的根据本发明的铰接致动器1的第二实施例中。
图3和图4示出在分解状态下的铰接致动器1的第二实施例。与第一实施例类似，铰接致动器1具有第一部分和第二部分，第一部分包括基部法兰4、基轴5和包括第一凸块轨道8的基环7，第二部分设计为上面布置有驱动凸块9的支承框架3，更多细节如图5所示。在图9和图10中，以更多细节示出支承框架3、基轴5和基板4。此外，由两个相对于彼此刚性设计的滑环模块10a、10b组成的滑环围绕基轴5布置，所述两个滑环模块具有与设置在基环7上的对应的凸块12在第二枢转方向Z2上协同操作的第一组弹性拨爪11。此外，滑环模块也具有第二凸块轨道13，该第二凸块轨道具有形成锯齿状轮廓并同样与驱动凸块9协同操作的上升表面14和陡峭构造的部分15。
支承框架3支承其中包括电驱动装置的后视镜外壳16，该电驱动装置包括电动机17，该电动机通过输出部分18驱动齿轮19，以相对于基部法兰4电动地调节支承框架3。齿轮19围绕基轴5定位，并通过可脱开的联接器相对于基轴5转动锁止。在所示附图中，该联接器包括联接环，该联接环可相对于基轴5轴向地移动并通过凸块结构21与齿轮19可脱开地联接。凸块结构21包括例如凸块21a和凹槽或止挡部21b，更多细节如图6所示。在联接器的第一位置，可以电动地调节铰接致动器1，而在联接器的第二位置，这可以以非电动的方式——例如手动地——完成，而不损坏电驱动装置。
通过用联接环20构造联接器，可以以较简单的方式限定第一和第二位置，该联接环可脱开地转动联接并可以相对于基轴5轴向地移动。如果外部力矩大于预定水平，联接环20从限定第一位置的第一轴向位置轴向地移动到限定第二位置的第二轴向位置。当支承框架3相对于基部法兰4枢转，电驱动装置起动时，联接环20又移回到第一轴向位置。当然，例如导轨中的滚动元件的其它可脱开结构可以用于可靠地限定联接环20的轴向位置。
根据图1和图2所示的关于第一实施例所述的铰接致动器1的基本原理，支承框架可以在第一枢转方向Z1上自由转动，而在第二枢转方向Z2上，限定预定的角度位置。
此外，滑环10包括可以与基轴5中的轴向凹槽23在第一枢转方向Z1上协同操作的第二组弹性拨爪22，更多细节如图7和图8所示。为了实现第二组弹性拨爪22的适当的操作，联接环20设置有沿基轴5的外壁基本轴向地定向的腿部24。在联接环20的第一轴向位置，其中支承框架3通过电驱动装置与基部法兰4相连接，腿部24处于第二组弹性拨爪22与基轴5的凹槽23之间，以便阻止转动锁止。在联接环20的第二轴向位置，其中支承框架3可以相对于基部法兰4枢转同时离开电驱动装置，腿部24松开第二组弹性拨爪22，以便可以转动锁止。
当支承框架3相对于基部法兰4已到达预定角度位置时，第一组弹性拨爪11阻止滑环10在第二枢转方向Z2上进一步枢转，支承框架3的驱动凸块9由于非电动力而滑过锯齿状轮廓的上升表面14和陡峭部分15，第二组拨爪22与基轴5中的凹槽23的转动锁止也开始工作，使得滑环10也不能在第一枢转方向Z1向回枢转，并因此相对于基轴5完全转动锁止。通过第一凸块轨道8和第二凸块轨道13的适当的角度划分，驱动凸块9处于第二凸块轨道13的陡峭部分15与第一凸块轨道8的靠接面8a之间，以便支承框架3相对于基部法兰4在预定位置联接。通过靠接面8a，驱动凸块9还可以在第二枢转方向上在一较大的力矩时脱开，以便使后视镜装置能够到达过折叠位置。
通过该铰接结构，在非电动调节——例如手动操作——的情况下，在支承框架3相对于基部法兰4的预定角度位置可以实现可适当感知的联接，而支承框架3仍可以通过电驱动装置在第一枢转方向Z1向回枢转，由于联接环20处于第一轴向位置，并因此在腿部24的辅助下阻止第二组弹性拨爪22与轴向凹槽23的转动锁止。
本发明不局限于所述示例性实施例。可以有很多变型。
例如，齿轮可以是与联接环是一体的，而联接环关于基轴可脱开地转动锁止。
拨爪也可以在不同的方向上——例如径向地向内或向外——延伸，而代替如图1和图2所示的轴向定向的弹性拨爪。
弹性拨爪和对应的凸块和/或凹槽也可以构造在相互交换的位置。
这种变型对于本领域的技术人员是显而易见的，并应理解为在所附权利要求中提出的本发明的范围之中。
权利要求
1.一种铰接致动器，包括与第二部分连接成可绕几何轴线枢转的第一部分，所述铰接致动器还包括用于发出所述两部分相对于彼此的预定位置的信号的信号装置，所述信号装置设置成用于发出仅在一个枢转方向上的预定角度位置的信号。
2.根据权利要求1所述的铰接致动器，其特征在于，所述信号装置包括止挡装置，所述止挡装置在第一枢转方向上可相对于彼此自由转动，而在相反的第二枢转方向上在所述两部分的预定角度位置被转动锁止。
3.根据权利要求2所述的铰接致动器，其特征在于，所述止挡装置包括棘轮机构，所述棘轮机构在第二枢转方向上在预定角度位置锁止所述止挡装置相对于彼此的转动。
4.根据权利要求3所述的铰接致动器，其特征在于，所述棘轮机构包括一滑环，所述滑环在第一枢转方向上可绕几何转动轴线自由转动，并设置有在第二枢转方向上与所述铰接致动器的两部分中的一个协同操作的锁止装置。
5.根据权利要求4所述的铰接致动器，其特征在于，所述锁止装置通过一组弹性拨爪和对应的凸块与所述致动器的两部分中的一个协同操作。
6.根据权利要求4或5所述的铰接致动器，其特征在于，所述致动器的另一部分设置有用于在第一枢转方向带动所述滑环的承载部件。
7.根据上述权利要求中任一项所述的铰接致动器，其特征在于，所述承载部件通过驱动凸块和凸块轨道与所述致动器的第二部分协同操作。
8.根据上述权利要求中任一项所述的铰接致动器，其特征在于，所述凸块轨道包括形成锯齿状轮廓的突出部分的上升表面，所述上升表面作为在第二枢转方向上的止挡部与驱动凸块可脱开地协同操作，用于限定在所述铰接致动器的第一部分和第二部分之间的预定角度位置。
9.根据上述权利要求中任一项所述的铰接致动器，其特征在于，所述第一部分包括设置有基轴的基板，所述第二部分包括绕所述基轴延伸用于支承后视镜外壳的支承框架。
10.根据上述权利要求中任一项所述的铰接致动器，其特征在于，所述第一部分通过电驱动装置与所述第二部分连接。
11.根据上述权利要求中任一项所述的铰接致动器，其特征在于，所述铰接致动器还包括在所述第一部分和第二部分之间的联接器，以便在所述联接器的第一位置时，所述第一部分和所述第二部分通过所述驱动装置连接，并可以通过所述驱动装置相对于彼此枢转，而在第二位置时，所述第一部分和所述第二部分不通过所述驱动装置连接，并可以手动地相对于彼此枢转。
12.根据上述权利要求中任一项所述的铰接致动器，其特征在于，所述联接器包括联接环，所述联接环关于所述基轴可脱开地转动联接，并可在所述第一位置和第二位置之间轴向移动。
13.根据上述权利要求中任一项所述的铰接致动器，其特征在于，在所述联接器的第二位置，联接装置在预定位置也被锁止而无法在所述第一枢转方向上转动。
14.根据上述权利要求中任一项所述的铰接致动器，其特征在于，所述滑环通过第二组弹性拨爪和对应的凸块与所述第一部分协同操作。
15.根据上述权利要求中任一项所述的铰接致动器，其特征在于，所述联接环包括隔开表面，所述隔开表面在所述第一位置松开所述滑环的第二组拨爪，以锁止在所述第一枢转方向上的转动，而在第二位置隔开所述滑环的第二组拨爪，以阻止在所述第一枢转方向上的转动锁止。
16.一种用于绕几何轴线调节铰接致动器的两部分相对位置的方法，其中指示预定的相互角度，所述预定角度的指示仅发生在一个枢转方向上。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述部分在第一枢转方向上相对于彼此自由转动，而在相反的第二枢转方向上在预定角度位置被转动锁止。
18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述两部分在所述第二枢转方向上相对于彼此的枢转被抵消到递增的程度，并且当到达预定角度位置时所述抵消被基本消除。
19.根据权利要求16至18中任一项所述的方法，其特征在于，所述两部分在电动驱动装置脱开时也被在预定位置锁止而无法在所述第一枢转方向上转动。
全文摘要
本发明涉及一种铰接致动器，该铰接致动器包括通过止挡装置与第二部分连接的第一部分，所述止挡装置在第一枢转方向上可相对于彼此自由转动，而在相反的第二枢转方向上在预定角度位置被转动锁止。所述止挡装置包括在第二枢转方向上在预定角度位置相对于彼此转动锁止所述止挡装置的棘轮机构。此外，所述棘轮机构包括通过一组弹性拨爪和对应的凸块与所述致动器的第一部分协同操作的滑环。
文档编号B60R1/074GK1933990SQ200580009562
公开日2007年3月21日 申请日期2005年2月4日 优先权日2004年2月6日
发明者S·F·布劳沃 申请人:伊顿汽车有限公司