Привод зеркала заднего вида
Изобретение относится к машиностроению, а именно к приводу зеркал заднего вида. Для поворота зеркала вокруг горизонтальной оси посредством электродвигателя вращают червяк 17, который с помощью червячного колеса 16 и глобоидного червяка 14 поворачивает зубчатый сектор 11 вместе с держателем 12 зеркала вокруг оси 10. Поворот зеркала вокруг вертикальной оси осуществляют вращением червяка 20, поворачивающего зубчатый сектор 19 вместе с платформой 1 вокруг втулки. Настройка зеркала запоминается с помощью электронных средств по числу оборотов червяков. Складывание зеркала в нерабочее положение производят вращением червяка 6, который с помощью шестерни 5 поворачивает основание 3 корпуса зеркала до крайнего положения. При действии на корпус зеркала внешней силы основание 3 корпуса поворачивается на оси в опоре. Шестерня 5, воздействуя на зубья червяка 6, вынуждает его двигаться по шлицам вдоль оси 8, сжимая упругий элемент 9. В результате этого энергия удара гасится, а возможные повреждения зеркала минимизируются. Обеспечивается упрощение конструкции, повышение ее надежности и улучшение эксплуатационных характеристик. 9 з.п. ф-лы, 6 ил.
Изобретение относится к машиностроению, а именно к приводу зеркал заднего вида.
Прототипом является устройство исполнительного механизма, содержащее пару электрических микродвигателей, кинематически связанных с зеркалом заднего вида и установленных с возможностью перемещать зеркало вокруг его горизонтальной и вертикальной геометрических осей [Пат. 2309062, МПК B60R 1/072, 2007].
Недостатками прототипа являются:
- относительно сложная конструкция деталей и самого устройства в целом;
- относительно большие весогабаритные характеристики привода, обусловленные наличием корпуса со спиральным ребром, шарнирного соединения, балансира.
Задачей изобретения является упрощение конструкции, повышение ее надежности и улучшение эксплуатационных характеристик.
Задача решается тем, что в приводе зеркала заднего вида, содержащем основание корпуса, платформу, электрические двигатели, кинематически связанные с зеркалом заднего вида и установленные с возможностью перемещать зеркало вокруг его горизонтальной и вертикальной геометрических осей, имеется по крайней мере две кинематические связи, одна из которых выполнена в виде двух червяков со скрещивающимися взаимно перпендикулярными осями и червячного колеса, которое жестко закреплено на оси одного червяка, размещенного на платформе и взаимодействующего с зубчатым сектором держателя зеркала, и сопряжено с другим червяком, ось которого совмещена с осью поворота держателя зеркала и платформы.
Вторая кинематическая связь выполнена в виде червячной пары, колесом которой является платформа. Третья кинематическая связь выполнена в виде червячной пары, червяк которой имеет возможность перемещения вдоль геометрической оси вращения и контакта с упругим элементом, размещенным между червяком и ограничителем осевого перемещения червяка. Червячное колесо размещено в средней плоскости червяка, взаимодействующего с зубчатым сектором держателя. Один червяк выполнен глобоидным. Червяк выполнен в виде цилиндрического вала с закрепленной на нем и охватывающей его по крайней мере одной витой пружиной, концы которой могут контактировать с ограничителем осевого перемещения червяка. Червячная передача выполнена самотормозящейся. Червяк выполнен в виде цилиндрического вала с закрепленными на нем и охватывающими его двумя витыми пружинами, концы которых могут контактировать с ограничителем осевого перемещения червяка, причем между витками первой пружины размещены витки второй пружины. Ось и вал сопряжены посредством шлицевого соединения. Упругий элемент выполнен в виде выпуклой мембраны.
Указанные отличительные признаки позволяют достичь следующих преимуществ по сравнению с прототипом.
Выполнение одной кинематической связи в виде двух червяков со скрещивающимися взаимно перпендикулярными осями и червячного колеса, которое жестко закреплено на оси одного червяка, размещенного на платформе и взаимодействующего с зубчатым сектором держателя зеркала, и сопряжено с другим червяком, ось которого совмещена с осью поворота держателя зеркала и платформы, позволяет размещать двигатель, управляющий поворотом зеркала вокруг оси, вне платформы, соединенной с держателем зеркала. Это, в свою очередь, снижает весогабаритные характеристики поворачивающихся частей механизма, дает возможность применять маломощные электродвигатели, что улучшает эксплуатационные характеристики привода.
Выполнение второй кинематической связи в виде червячной пары, колесом которой является платформа, уменьшает число деталей механизма, что снижает его весогабаритные характеристики. Кроме того, появляется возможность при необходимости сделать простой механизм, отключающий двигатель при большом моменте сопротивления (защита от перегрузки).
Выполнение третьей кинематической связи в виде червячной пары, червяк которой имеет возможность перемещения вдоль геометрической оси вращения и контакта с упругим элементом, размещенным между червяком и ограничителем осевого перемещения червяка, позволяет предотвратить поломку зеркала при внешнем ударе, а также повернуть корпус зеркала вручную (сложить зеркало).
Выполнение червяка глобоидным и размещение червячного колеса в средней плоскости червяка, взаимодействующего с зубчатым сектором держателя, уменьшает весогабаритные характеристики механизма.
Выполнение червяка в виде цилиндрического вала с закрепленной на нем и охватывающей его по крайней мере одной витой пружиной, концы которой могут контактировать с ограничителем осевого перемещения червяка, позволяет упростить конструкцию червяка и всего привода в целом.
Выполнение червячной передачи самотормозящейся позволяет автоматически фиксировать зеркало в нужном положении после настройки, что упрощает конструкцию и улучшает эксплуатационные характеристики привода.
Выполнение червяка в виде цилиндрического вала с закрепленными на нем и охватывающими его двумя витыми пружинами, концы которых могут контактировать с ограничителем осевого перемещения червяка, причем между витками первой пружины размещены витки второй пружины, дает возможность увеличить диапазон изменения усилия осевого перемещения вала и повысить сопротивляемость пружин осевому перемещению, что повышает надежность привода.
Сопряжение оси и вала посредством шлицевого соединения упрощает конструкцию и повышает ее надежность.
Выполнение упругого элемента в виде выпуклой мембраны способствует быстрому повороту корпуса зеркала в крайнее положение (складывание) при воздействии на корпус внешней нагрузки и фиксированию его в этом положении, что, во-первых, уменьшает повреждение при контакте с движущимся относительно корпуса зеркала препятствием. Во-вторых, позволяет при необходимости складывать зеркало вручную. Все это упрощает конструкцию и повышает ее надежность.
Изобретение поясняется чертежами.
На фиг. 1 изображена схема привода зеркала заднего вида. На фиг. 2. изображен разрез А-А привода. На фиг. 3. изображен разрез Б-Б привода. На фиг. 4 изображена схема привода с упругим элементом в виде выпуклой мембраны. На фиг. 5 - схема привода с червяком, выполненным в виде вала с охватывающей его пружиной. На фиг. 6 изображена схема привода с червяком в виде вала с охватывающими его двумя пружинами.
Привод зеркала заднего вида содержит платформу 1, установленную с возможностью поворота на втулке 2, неподвижно закрепленной на основании 3 корпуса, которое может быть установлено в опорах с возможностью вращения посредством выполненных заодно с ним оси 4 и шестерни 5, сопряженной с червяком 6, имеющего осевое перемещение по шлицам соединенной с первым электродвигателем (не показан) и вращающейся в опорах 7 оси 8, на которой свободно установлен упругий элемент 9, один конец которого упирается в опору, а другой - в торец червяка. На оси 10 платформы с возможностью поворота установлен зубчатый сектор 11 с держателем 12 зеркала, имеющий зубья 13, взаимодействующие с зубьями глобоидного червяка 14, который установлен в пазу 15 платформы 1 с возможностью осевого вращения и имеет жестко закрепленное на оси червячное колесо 16, сопряженное с червяком 17, вал 18 которого установлен во втулке 2 с возможностью вращения и соединен со вторым электродвигателем (не показан), закрепленным на основании 3. Зубчатый сектор 19 платформы 1 сопряжен с червяком 20, который вращается в опорах 21 и соединен с третьим электродвигателем (не показан), размещенным на основании 3. Упругий элемент может быть выполнен в виде выпуклой мембраны 22, центральная часть которой размещена в проточке 23 червяка 6. Червяк 6 может быть выполнен в виде вала 24, имеющего больший диаметр, чем ось 8, на котором закреплена и охватывает его по крайней мере одна витая пружина 25, концы которой соприкасаются с ограничителями ее осевого перемещения (опорами), и имеет возможность зацепления с колесом 5. При этом вал может иметь возможность перемещения вдоль оси 6, которая должна быть выполнена, например, со шлицами. На валу между витками первой пружины 25 может быть закреплена вторая пружина 26, концы которой могут быть больше, меньше или равны длине концам первой пружины, а их витки могут соприкасаться друг с другом (как это показано на чертеже пунктирной окружностью).
Работает привод зеркала заднего вида следующим образом.
Для поворота зеркала заднего вида, укрепленного на держателе 12, вокруг горизонтальной оси включают второй электродвигатель, в результате чего вал 18 начинает вращаться во втулке 2 заодно с червяком 17, который, в свою очередь, посредством червячного колеса 16 и глобоидного червяка 14 поворачивает зубчатый сектор 11 вместе с держателем 12 вокруг оси 10 (фиг. 1-3). При достижении зеркалом нужного положения выключают второй электродвигатель, обеспечивая за счет самоторможения передачи фиксацию зеркала.
Для поворота зеркала вокруг вертикальной оси включают третий электродвигатель, благодаря чему начинают вращаться червяк 20 и червячный зубчатый сектор 19 вместе с платформой 1, которая начнет поворачиваться вокруг втулки 2, при этом червячное колесо 16 будет своими зубьями скользить по винтовой поверхности червяка 17. Так как угол поворота платформы 1 небольшой, а передаточное отношение от червяка 17 до сектора 11, наоборот, большое, то колесо 16 будет практически стоять на месте при повороте платформы, тем более не будет перемещаться сектор 11 с зеркалом вокруг оси 10. После достижения зеркалом нужного положения выключают третий электродвигатель. Заметим, что так как второй и третий электродвигатели размещены на основании, то механизм настройки зеркала получается максимально облегченным, что позволяет использовать электродвигатели малой мощности и снижает энергетические затраты на перемещение зеркала, настройку которого можно легко «запоминать» по количеству оборотов червяков.
Для поворота корпуса (складывания) зеркала в нерабочее положение включают первый электродвигатель, установленный, например, на двери (не показана) транспортного средства. В результате червяк с помощью шестерни 5 поворачивает основание 3 корпуса зеркала до нужного крайнего положения. Если в рабочем положении зеркало подвергается внешнему воздействию, например удару при задевании зеркалом препятствия во время движения, то основание 3 корпуса под действием внешней силы поворачивается на оси 4 в опоре. При этом шестерня 5, воздействуя на зубья червяка 6, вынуждает его двигаться по шлицам вдоль оси 8, сжимая упругий элемент 9 (пружину). В результате этого энергия удара гасится, а возможные повреждения зеркала минимизируются. После прекращения внешнего воздействия пружина разжимается, и основание 3 корпуса возвращается в исходное рабочее положение. Несмотря на то что пружина гасит энергию удара, она оказывает сопротивление складыванию зеркала от внешнего воздействия на протяжении всего времени действия последнего, т.е. происходит нежелательный длительный контакт корпуса с препятствием. Если вместо пружины в качестве упругого элемента применить выпуклую мембрану, то нежелательное воздействие на корпус будет кратковременным (фиг. 4). Это обуславливается тем, что под действием внешней силы небольшое осевое перемещение червяка 6 вызывает выщелкивание мембраны 22, которая, перемещаясь в другое устойчивое состояние, увлекает за собой червяк, заставляя одновременно поворачиваться шестерню 5 с основанием 3 корпуса зеркала. При этом зеркало автоматически фиксируется в крайнем положении. Появляется также возможность складывания зеркала вручную, находясь вне автомобиля. Обратный возврат зеркала в рабочее положение может производиться как вручную, так и при помощи первого электродвигателя, который включают в обратном направлении вращения. Это приводит сначала к повороту посредством червяка 6 шестерни 5 и основания 3, которое дойдя до упора, останавливается вместе с шестерней. Застопоривание шестерни 5 приводит к осевому перемещению, продолжающегося вращаться, червяка 6, который начнет вытягивать мембрану 22 в исходное положение. Как только мембрана достигнет своего крайнего первоначального положения, электродвигатель должен быть выключен, т.е. в крайних точках основания и мембраны электродвигатель не должен включаться в обратном направлении.
Заметим, что вручную зеркало можно было бы складывать и в случае применения спиральной пружины, однако для сохранения крайнего положения зеркала после окончания внешнего воздействия необходимо применение дополнительного фиксатора. Подобный упругий элемент может быть установлен и на червяке 20.
Червяк 6 (20) может быть выполнен в упрощенном варианте в виде вала 24 с напрессованной на него пружиной 25 (фиг. 5). Если при этом концы пружины продлить до упора вправо и влево, то корпус зеркала может складываться от внешнего воздействия в обе стороны, однако для сохранения крайнего положения зеркала после окончания внешнего воздействия потребуется дополнительный фиксатор.
Для повышения сопротивления осевому перемещению, а также для варьирования силовой характеристикой упругого элемента между витками пружины 25 можно поместить пружину 26 (фиг. 6).
Внедрение изобретения позволит создать простой по конструкции и надежный привод зеркала заднего вида транспортного средства.
1. Привод зеркала заднего вида, содержащий основание корпуса, платформу, электрические двигатели, кинематически связанные с зеркалом заднего вида и установленные с возможностью перемещать зеркало вокруг его горизонтальной и вертикальной геометрических осей, отличающийся тем, что привод по крайней мере имеет две кинематические связи, одна из которых выполнена в виде двух червяков со скрещивающимися взаимно перпендикулярными осями и червячного колеса, которое жестко закреплено на оси одного червяка, размещенного на платформе и взаимодействующего с зубчатым сектором держателя зеркала, и сопряжено с другим червяком, ось которого совмещена с осью поворота держателя зеркала и платформы.
2. Привод по п.1, отличающийся тем, что вторая кинематическая связь выполнена в виде червячной пары, колесом которой является платформа.
3. Привод по п.1, отличающийся тем, что третья кинематическая связь выполнена в виде червячной пары, червяк которой имеет возможность перемещения вдоль геометрической оси вращения и контакта с упругим элементом, размещенным между червяком и ограничителем осевого перемещения червяка.
4. Привод по п.1, отличающийся тем, что червячное колесо размещено в средней плоскости червяка, взаимодействующего с зубчатым сектором держателя.
5. Привод по п.1, отличающийся тем, что один червяк выполнен глобоидным.
6. Привод по любому из пп.1, 3-5, отличающийся тем, что червяк выполнен в виде цилиндрического вала с закрепленной на нем и охватывающей его по крайней мере одной витой пружиной, концы которой могут контактировать с ограничителем осевого перемещения червяка.
7. Привод по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что червячная передача выполнена самотормозящейся.
8. Привод по любому из пп.1, 3-5, отличающийся тем, что червяк выполнен в виде цилиндрического вала с закрепленными на нем и охватывающими его двумя витыми пружинами, концы которых могут контактировать с ограничителем осевого перемещения червяка, причем между витками первой пружины размещены витки второй пружины.
9. Привод по любому из пп.1, 3-5, отличающийся тем, что ось и вал сопряжены посредством шлицевого соединения.
10. Привод по любому из пп.1, 3-5, отличающийся тем, что упругий элемент выполнен в виде выпуклой мембраны.
