АВТОМАТИЧЕСКИ ПЕРЕКЛЮЧАЮЩИЙСЯ СЦЕПЛЯЮЩИЙ МЕХАНИЗМ ДЛЯ СРЕДСТВА РЕГУЛИРОВКИ НАРУЖНОГО ЗЕРКАЛА АВТОМОБИЛЬНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 2015 года по МПК B60R1/78 F16D7/10 

Настоящее изобретение относится к автоматически переключающемуся сцеплению, в частности, для конструкции наружного зеркала для автомобильных транспортных средств, согласно преамбуле пункта 1 формулы.

В некоторых случаях может возникнуть необходимость не только регулировать угол или расположение наружного зеркала автомобильного транспортного средства, но также его расстояние от кузова автомобиля. Такое регулирование длины может, например, потребоваться в грузовом автомобиле с широким прицепом, чтобы предоставить водителю надлежащий обзор заднего вида. При отсутствии необходимости использовать прицеп, наружное зеркало автомобиля, которое выдвинуто наружу, можно обратно втянуть ближе к корпусу посредством регулировки длины, что имеет не только аэродинамические преимущества, но также уменьшает риск повреждения наружного зеркала при парковке или прохождении узких проездов.

В публикации DE 3938961 А1, представлена, информация о телескопической регулировке для зеркала. В этом случае, наружное зеркало крепится на постоянно регулируемой телескопической штанге, которая в свою очередь шарнирно соединяется посредством двух плоских профилей удерживающей рамки на кабине автомобиля. Регулировка длины наружного зеркала осуществляется через двигатель, управляющий позиционированием, который приводит в движение в соответствующем направлении шпиндель с резьбовым концом, который оперативно подсоединяется к трубке узла телескопической штанги.

Поскольку зеркало постоянно подвержено погодным воздействиям, то может случиться, что узел телескопической штанги заклинит из-за попадания грязи или пыли, намерзания, ржавчины и т.д., и перестанет регулироваться. Когда водитель в таком случае управляет электродвигателем для перемещения зеркала, то двигатель может повредиться из-за блокировки механизма регулировки.

То же самое происходит, если водитель не останавливает двигатель после достижения телескопической штангой своего конечного положения регулировки.

Кроме того, было выявлено, что шпиндель с резьбовым концом и телескопическая штанга могут легко заблокироваться, когда во время выдвижения или втягивания телескопической штанги, шпиндель с резьбовым концом двигает телескопическую штангу до упора. Когда телескопическая штанга в последующем передвигается в обратном направлении, то крутящий момент электрического исполнительного блока не может без посторонней помощи освободить заблокированные части.

На современном уровне техники известны разные механизмы сцепления. В случае с вышеупомянутым средством регулировки наружного зеркала для технологического транспорта требуется простое, экономичное решение, требующее небольшого обслуживания и обеспечивающее прочную конструкцию. На практике было выявлено, что ни одно из известных сцеплений не подходит для данной цели. По причинам защиты от перегрузок, непереключаемые сцепления исключаются. Внешне управляемые сцепления слишком дорогостоящие, а также не практичны. На этом основании, необходимо автоматически переключающееся сцепление, которое решает проблемы известного уровня техники.

На этом основании, задача настоящего изобретения предоставить механизм сцепления, который защищает электродвигатель, управляющий позиционированием, от перегрузки и обеспечивает надежную регулировку длины наружного зеркала автомобиля или фиксирующего приспособления, на котором монтируется наружное зеркало автомобиля, для монтажа на автомобиле.

Данная задача достигается в отношении механизма сцепления признаками пункта 1 и в отношении конструкции наружного зеркала признаками пункта 8.

Согласно изобретению механизм сцепления, который служит для передачи вращательной энергии между приводной стороной и ведомой стороной, или между электрическим исполнительным блоком и исполнительным элементом, обеспечивает передачу крутящего момента нагрузки, необходимого для регулировки исполнительного элемента, от электрического исполнительного блока к исполнительному элементу в обоих направлениях вращения и автоматически обеспечивает относительное вращение между электрическим исполнительным блоком и исполнительным элементом в случае если перегрузочный момент выше заданного граничного крутящего момента. Кроме того, механизм сцепления сконструирован таким образом, что в случае изменения направления крутящего момента на обратное, он не передает в пределах заданного угла свободного хода крутящий момент нагрузки, необходимый для регулировки исполнительного элемента, когда изменяется направление крутящего момента на обратное.

Согласно изобретению механизм сцепления может использоваться с наружным зеркалом автомобиля или фиксирующим приспособлением, на которое монтируется наружное зеркало автомобиля, и которое регулируется электродвигателем и служит для передачи вращательной энергии от электрического исполнительного блока на исполнительный элемент, который опосредовано или напрямую подсоединен к наружному зеркалу. В этом случае он передает крутящий момент нагрузки, необходимый для регулировки фиксирующего приспособления, от электрического исполнительного блока к исполнительному элементу, в обоих направлениях вращения, и автоматически обеспечивает относительное вращение между электрическим исполнительным блоком и исполнительным элементом, если перегрузочный момент выше заданного граничного крутящего момента. В случае изменения направления крутящего момента на обратное, т.е. при изменении направления хода фиксирующего приспособления, механизм сцепления не передает в пределах заданного зазора или угла свободного хода крутящий момент нагрузки, необходимый для регулировки фиксирующего приспособления таким образом, чтобы перед передачей крутящего момента нагрузки, он автоматически обеспечивал относительное вращение, ограниченное углом свободного хода, между электрическим исполнительным блоком и исполнительным элементом.

Согласно изобретению сцепление сконструировано таким образом, что в случае изменения направления крутящего момента на обратное, никакой регулировочный момент не передается в пределах заданного угла свободного хода. Следовательно, с одной стороны обеспечивается защита от перегрузки, а с другой стороны, при изменении направления вращения, обеспечивается свободный от нагрузки пуск электрического исполнительного блока согласно заданной номинальной скорости. Оба этих момента имеют положительное влияние на работу и срок эксплуатации электрического исполнительного блока.

Таким образом, согласно изобретению сцепление является автоматически переключаемым сцеплением, в частности моментным сцеплением. Согласно изобретению сцепление отличается от известных моментных сцеплений, таких как фрикционные муфты, стопорные муфты или муфты со срезной шпилькой в том отношении, что оно может передавать крутящий момент нагрузки в обоих направлениях вращения, в случае превышения перегрузочного момента, обеспечивает относительное вращение в обоих направлениях вращения между входом привода и выходом привода, т.е. между электрическим исполнительным блоком и исполнительным элементом, может передавать крутящий момент нагрузки и повторно соединяться в обоих направлениях в случае падения ниже перегрузочного момента, а при изменении направления крутящего момента на обратное, независимо от направления и, не превышая перегрузочный момент, не передает крутящий момент нагрузки в пределах заданного угла свободного хода и тем самым обеспечивает свободное от нагрузки или почти свободное от нагрузки (крутящий момент на холостом ходу) относительное вращение между входом и выходом привода в пределах угла свободного хода.

В частности, сцепление, согласно изобретению, может быть спроектировано таким образом, чтобы иметь одинаковые характеристики в обоих направлениях вращения, то есть чтобы крутящие моменты, указанные выше, а также передаваемый крутящий момент нагрузки и непередаваемый крутящий момент нагрузки были одинаковыми в обоих направлениях.

Поскольку возможно свободное от нагрузки или почти свободное от нагрузки относительное вращение в пределах угла свободного хода между входом и выходом привода, то двигатель, управляющий позиционированием, может запускаться после изменения направления без крутящего момента нагрузки, т.е. свободного от нагрузки, и двигателю, управляющему позиционированием, необходимо нести только вращающий момент ускорения, который требуется для ускорения всех масс, перемещаемых по длине механизма регулировки. Таким образом, двигатель, управляющий позиционированием, быстрее достигает своего номинального крутящего момента и номинальной скорости.

Посредством свободного от нагрузки пуска часть кинетической энергии ускоряющихся масс передается после прохождения угла свободного хода и с подсоединением электрического исполнительного блока и исполнительного элемента в форме воздействия на исполнительный элемент, прежде чем электрический исполнительный блок и исполнительный элемент начнут вращаться друг с другом в соединенном и синхронном состоянии, а крутящий момент нагрузки начнет передаваться через сцепление. Данный эффект, который нежелателен при обычной технологии передачи и устраняется, в основном, посредством крутильно-упругого сцепления, смягчаемого пружиной, фактически задействован в механизме сцепления согласно изобретению, чтобы высвободить временную блокировку фиксирующего приспособления и корпуса, например, из-за грязи, намерзания и т.д.

Согласно другому варианту, угол свободного хода составляет менее 90°. Слишком большой угол свободного хода приводит к слишком большому люфту между входом и выходом привода, что делает регулировку, в частности точную регулировку наружного зеркала, почти невозможной. Угол свободного хода предпочтительно находится в диапазоне от 15° до 25°. Данный предпочтительный диапазон угла обеспечивает с одной стороны надлежащий диапазон угла вращения для запуска электрического исполнительного блока, а с другой стороны, поддерживает люфт между входом и выходом привода в приемлемом диапазоне, таком, при котором сцепление относительно быстро соединяется в случае изменения направления вращения, а процесс реагирования сцепления в случае регулировки наружного зеркала удовлетворительный.

Для удержания/установки фиксирующего приспособления или наружного зеркала в определенном положении, может быть предусмотрено зажимное приспособление в другом варианте изобретения, зажимное приспособление которое предотвращает относительное перемещение фиксирующим приспособлением и направляющим участком или корпусом кронштейна наружного зеркала. Кроме того, электрический исполнительный блок может регулировать фиксирующее приспособление даже когда фиксирующее приспособление неподвижно зафиксировано на управляющем участке через зажимное приспособление или надежно зафиксировано, с возможностью перестановки, через аналогичное приспособление, в котором крутящий момент нагрузки, необходимый для регулировки фиксирующего приспособления и передаваемого механизмом сцепления больше, чем момент трения, вызываемый зажимным приспособлением и меньше, чем граничный крутящий момент механизма сцепления.

Посредством зажима фиксирующего приспособления, разъединяется кинематическая схема между электрическим исполнительным блоком и фиксирующим приспособлением. Следовательно, люфт (угол свободного хода) в сцеплении не действует в качестве люфта между фиксирующим приспособлением и корпусом, на котором направляется фиксирующее приспособление. Это означает, что фиксирующее приспособление, а с ним и наружное зеркало фиксируется в своем положении, когда электрический исполнительный блок не находится в работе или во время изменения направления крутящего момента электрического исполнительного блока.

Согласно изобретению, механизм сцепления может включать в себя колокол сцепления, приводимый в движение электрическим исполнительным блоком или кольцом сцепления и водилом, соединенным поворотно фиксированным образом с исполнительным элементом. Водило может здесь включать в себя ролики или элементы скольжения, равномерно распределенные по периферии и радиусу с наружной пружинной фиксацией и впрессованные на внутреннюю стенку колокола сцепления, а внутренняя стенка колокола сцепления может включать в себя предпочтительно волнообразные выступы или вылеты, которые равномерно распределены по периферии, части которых толкают ролики или элементы скольжения радиально вовнутрь, если перегрузочный момент больше, чем заданный граничный крутящий момент.

Как уже упоминалось выше, посредством свободного от нагрузки пуска, часть кинетической энергии колокола сцепления и часть инерционного момента электрического исполнительного блока передается в форме воздействия на ролики и, следовательно, на водило, прежде чем замыкающее соединение между роликами и вылетами, т.е. между колоколом сцепления и водилом, заходит в зацепление и передается крутящий момент, подлежащий передаче.

Если обычного крутящего момента нагрузки недостаточно для высвобождения ведущего или ведомого элементов, которые заблокированы или заклинены, то крутящий момент, передаваемый электрическим исполнительным блоком превышает заданный граничный крутящий момент, а сцепление прерывается, пока ролики встречаются со следующими вылетами и т.д. В случае блокировки фиксирующего приспособления из-за попадания грязи, сцепление прерывается. После повторяющего прерывания, возникают повторяющиеся импульсы вращающего момента через короткие интервалы и импульсное воздействие на исполнительный элемент и фиксирующее приспособление, подсоединенное к исполнительному элементу, которое приводит к постепенному разрыхлению частиц грязи.

Угол свободного хода может определяться расстоянием между двумя смежными выступами, в частности расстоянием между соответствующими торцевыми гранями двух смежных выступов.

Радиально расположенные углубления, которые открываются наружу и равномерно распределяются по периферии, могут образовываться в водиле, в углублениях которого располагаются нажимные пружины, обеспечивающие радиальное давление наружу на ролики или элементы скольжения. Здесь большей частью располагаются и направляются ролики или элементы скольжения в углублениях. Таким образом, крутящий момент может передаваться от колокола сцепления через ролики к водилу.

Жесткость нажимных пружин можно выбирать соответственно выступам, образуемым на внутренней периферии ведомого колокола сцепления, и в частности соответственно высоте выступов таким образом, чтобы ролики или элементы скольжения достаточно толкались в радиальном направлении вовнутрь по выступам, чтобы переходить через них, только если перегрузочный момент, который больше заданного граничного крутящего момента, воздействует на механизм сцепления. Высота выступов соответствует ходу пружины, вокруг которой выступами колокола сцепления толкаются ролики, а с ними и нажимные пружины в радиальном направлении вовнутрь.

Для качения роликов или толкания элементов скольжения по внутренней периферии колокола сцепления между двумя выступами в круговом направлении, момент качения роликов или момент трения элементов скольжения предпочтительно меньше, чем крутящий момент нагрузки. Таким образом, обеспечивается относительное движение двух частей сцепления в пределах угла свободного хода.

Количество выступов может быть больше, чем количество роликов или элементов скольжения. Следовательно, угол зацепления, а с ним и люфт между колоколом сцепления и водилом, или между электрическим исполнительным блоком и исполнительным элементом может быть малым.

Электрический исполнительный блок может контролироваться из кабины, что более комфортно для оператора. Регулировку фиксирующего приспособления через электрический исполнительный блок можно осуществлять различными способами. Например, исполнительный блок может приводить в движение шпиндель в качестве исполнительного элемента, шпиндель которого зацепляется с трапециевидной резьбой, которая образуется в ползунке, который подсоединен к фиксирующему приспособлению. Если фиксирующее приспособление сконструировано в форме штанги, то шпиндель может располагаться внутри фиксирующего приспособления, посредством чего можно получить максимально компактную конструкцию. В качестве альтернативы, фиксирующее приспособление может легко регулироваться через кабели, соединенные с ползунком или через привод зубчатой рейки.

В другом варианте или отличающемся варианте изобретения, фиксирующее приспособление для наружного зеркала автомобиля располагается в корпусе, с возможностью перестановки, который в свою очередь крепится на держателе, установленном на автомобиле. Следовательно, корпус включает в себя часть корпуса, предпочтительно полностью выполненную из пластика, которая направляет исключительно фиксирующее приспособление. В части корпуса, кроме расположенного с возможностью перестановки фиксирующего приспособления, может также располагаться механизм регулировки, т.е. электрический исполнительный блок, исполнительный элемент, который соединен с фиксирующим приспособлением, и механизм сцепления согласно изобретению.

Наружная периферийная часть электрического исполнительного блока, установленная на автомобиле, может дополнительно проектироваться под окружную внутреннюю стенку первой части корпуса. Следовательно, электрический исполнительный блок может закрывать и изолировать первую часть корпуса, установленную на автомобиле, так что в части корпуса изолируются весь механизм регулировки и электрический исполнительный блок. Данную функцию закрытия и изолирования предпочтительно может выполнять кожух трансмиссии электрического исполнительного блока или электродвигателя. Таким образом, в одном компоненте обеспечивается не только простая конструкция, но также и объединение двух функций.

Корпус может содержать также и вторую часть корпуса, через которую держатель, установленный на автомобиле, может соединяться с первой частью корпуса. Таким образом, первая часть корпуса может быть сконструирована соответственно своей основной функции, в частности исключительно для расположения и направления фиксирующего приспособления и механизма регулировки, а фиксация на держателе, установленном на автомобиле, может осуществляться через вторую часть корпуса, специально предназначенного для этого и предпочтительно полностью выполненного из пластика. Следовательно, например, можно достичь, чтобы конструктивно идентичная первая часть корпуса имела возможность крепления на разных держателях, установленных на автомобиле, и в то же время использовалась только одна соответствующая вторая часть с отличающейся конструкцией.

Первая или вторая часть корпуса, предпочтительно обе части корпуса, имеет фиксирующую часть, установленную на автомобиле для крепления к держателю. Данная фиксирующая часть, установленная на автомобиле, может включать в себя металлическую пластину, которая служит в качестве локального усиления для крепления части корпуса на держателе, без значительного увеличения массы корпуса в целом. Для улучшения ручного использования, металлическая пластина может быть выполнена в форме металлической вставки, встроенной в часть корпуса на участке крепления на автомобиль. Свойства корпуса могут изменяться посредством определения размеров металлической пластины или металлической вставки, и подгоняться под соответствующие требования заказчика. Таким образом, согласно изобретению, сила от корпуса может безопасно воздействовать на держатель, установленный на автомобиле.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Настоящее изобретение более подробно представлено в прилагаемых чертежах. На фигурах:

На Фиг. 1 представлен поперечный разрез устройства наружного зеркала, в котором размещается механизм сцепления согласно варианту осуществления изобретения;

На Фиг. 2 представлен поперечный разрез по линии II-II Фиг. 1;

На Фиг. 3 представлен поперечный разрез по линии III-III Фиг. 1;

На Фиг. 4 представления вертикальная проекция ползунка конструкции наружного зеркала;

На Фиг. 5 представления боковая проекция ползунка;

На Фиг. 6 представлен поперечный разрез ползунка;

На Фиг. 7 представлена торцевая секция фиксирующего приспособления устройства наружного зеркала;

На Фиг. 8 представлена боковая проекция торцевой части фиксирующего приспособления;

На Фиг. 9 представлен поперечный разрез механизма сцепления согласно варианту осуществления изобретения, подсоединенного между электрическим исполнительным блоком и шпинделем;

На Фиг. 10 представлена диаграмма временной зависимости крутящего момента, которая отображает крутящий момент, воздействующий на механизм сцепления во время регулировки фиксирующего приспособления;

На Фиг. 11 представлен другой вариант диаграммы временной зависимости крутящего момента, которая отображает крутящий момент, воздействующий на механизм сцепления во время регулировки фиксирующего приспособления; и

На Фиг. 12 представлен еще один вариант диаграммы временной зависимости крутящего момента, которая отображает крутящий момент, воздействующий на механизм сцепления во время высвобождения заблокированного фиксирующего приспособления.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

На Фиг. 1 представлен поперечный разрез устройства наружного зеркала 2 с держателем 4, установленным на автомобиле, корпусом 6 и фиксирующим приспособлением 8. Фиксирующее приспособление 8 служит для крепления наружного зеркала автомобиля (не показано).

Корпус 6 состоит из первой части корпуса 10 и второй части корпуса 12, где первая часть корпуса 10 одна поддерживает и направляет фиксирующее приспособление 8, а вторая часть 12 служит главным образом только для крепления корпуса 6 к держателю 4.

Первая часть корпуса 10 содержит скользящую часть 14 на своей развернутой от держателя 4 стороне, в которой располагается передвигаемое фиксирующее приспособление 8. Скользящая часть 14 главным образом сформирована цилиндрическим углублением в первой части корпуса 10, углубление которой снабжено полосками 16 скольжения (не показано), выполненных из ПОМ.

Скользящая часть 14 включает в себя радиальное отверстие 18, в котором радиально располагается передвигаемое зажимное приспособление 20. Зажимное приспособление 20 может дополнительно проектироваться под фиксирующее приспособление 8, т.е. с цилиндрической выемкой, и располагаться по плоскости наружной стенки фиксирующего приспособления 8 (смотрите Фиг. 2). Зажимное приспособление 20 имеет углубление 22 на своей боковой стороне от фиксирующего приспособления 8, где в углубление 22 вставлена пластинчатая пружина 24.

В скользящей части 14, дополнительно устанавливается зажимная рукоятка 26, контролируемая вручную, где ось качания K - это поперечная ось, которая располагается с промежутками в радиальном направлении по отношению к центральной оси А фиксирующего приспособления 8, поперечная ось которого располагается радиально снаружи вставки 20. Зажимная рукоятка 26 включает в себя кулачок 28, который после качания зажимной рукоятки 26 вокруг оси качания К, толкает пластинчатую пружину 24 и упруго деформирует ее в направлении фиксирующего приспособления 8. Вставка 20 вдавливается радиально вовнутрь посредством усилия пластинчатой пружины 24 и образует соединение напряженной посадки или фрикционной посадки с частью наружной стенки фиксирующего приспособления 8 и толкает дальше фиксирующее приспособление 8 посредством фрикционной посадки на обратной стороне цилиндрического углубления скользящей части 14.

На Фиг. 2 представлен поперечный разрез по линии II-II Фиг. 1, линия которого проходит параллельно с осью качания K и вертикально к центральной оси А.

Скользящая часть 14 также включает в себя углубление 30, в котором зажимная рукоятка 26 в зажатом состоянии (как показано на Фиг. 1) полностью располагается в скользящей части 14 или первой части корпуса 10, и спрятана внутри него. Кроме этого, углубление 30 имеет такие размеры, что можно ухватить зажимную рукоятку 26 рукой или при помощи инструмента, для ее регулировки.

Первая часть корпуса 10 также включает в себя часть тонкостенного полого тела 32, которое граничит со скользящей частью 14 со стороны держателя, и окружает торцевую часть 34 фиксирующего приспособления 8. Согласно Фиг. 3, на котором представлено сечение по линии III-III Фиг. 1, полое тело 32 включает в себя два взаимно расположенных направляющих ребра 36, выдающихся вовнутрь, которые проходят параллельно центральной оси А и которые зацепляются скольжением в соответствующие продольные пазы 38 ползунка 40, который крепится на торцевой части 34 фиксирующего приспособления 8. Для того, чтобы ползунок 40 крепился во вращательном направлении на фиксирующем приспособлении 8, взаимодействие на направляющих ребрах 36 и пазах 38 гарантирует, чтобы фиксирующее приспособление 8 могло перемещаться по центральной оси А, но не вращалось вокруг указанной центральной оси. Любое применение внешних усилий на наружное зеркало автомобиля или фиксирующее приспособление 8 воспринимается направляющими ребрами 36. Длина направляющих ребер 36 в осевом направлении соответствует как минимум максимальному смещению фиксирующего приспособления 8 в корпусе 6.

Участок полого тела 32 вместе с направляющими ребрами 36 образуют направляющий участок в данном изобретении. Таким образом, фиксирующее приспособление 8 направляется с одной стороны на скользящей части 14, а также на направляющих ребрах 36. Кроме того, скользящая часть 14 и направляющие ребра 36 воспринимают изгибающие моменты. Из-за длинного плеча рукоятки между скользящей частью 14 и положением, в котором ползунок 40 направляется в направляющие ребра 36, изгибающие силы могут быть низкими.

На Фиг. 4, 5 и 6 представлены различные сечения ползунка 40. Фиг. 4 - вертикальная проекция, Фиг. 5 - боковая проекция и Фиг. 6 поперечный разрез по линии VI-VI на Фиг. 4. Ползунок 40 - это главным образом кубовидное тело, которое включает в себя продольные пазы 38 на двух противоположных сторонах, а на третьей стороне располагается цилиндрическое углубление 42, имеющее два выступающих вовнутрь, взаимнорасполагаемые вдоль оси выступа 46. Когда ползунок 40 вводится в торцевую часть 34 фиксирующего приспособления 8, выступы 46 зацепляются в продольные пазы 48, которые предусмотрены в торцевой части 34 фиксирующего приспособления 8 (смотрите Фиг. 7 и 8). Ползунок 40 сконструирован таким образом, чтобы иметь высокую жесткость и способность передавать изгибающий момент и момент кручения, которые вводятся через фиксирующее приспособление 8 на первую часть корпуса 10. Кроме того, ползунок 40 - это единая деталь со специальными свойствами, которая также экономична в производстве.

Наружный диаметр торцевой части 34 и внутренний диаметр углубления 42 имеют допуски для тугой посадки. Кроме того, ползунок 40 (не показано) включает в себя карабины 50, которые зацепляются эластично и замком в соответствующей возвратной пружине или в соответствующем углублении 52 (смотрите Фиг. 8). Таким образом, ползунок 40 располагается в фиксированном вращательном положении на фиксирующем приспособлении 8 и крепится к нему по оси.

Центральное отверстие 54 с трапециевидной резьбой предусмотрено на дне углубления 42, отверстие которого находится в рабочем соединении со шпинделем 56, который приводится в движение через электрический исполнительный блок 58, состоящий из электродвигателя 60 и трансмиссии 62. Электрический исполнительный блок 58, а также шпиндель показаны на Фиг. 1 только схематически. Тем не менее, указано, что часть электрического исполнительного блока 58, которая находится на стороне держателя, например, кожухе 64 трансмиссии, дополнительно проектируется на внутреннюю периферию первой части корпуса 10, и, следовательно, механизм регулировки, который полностью располагается в первой части корпуса 10, можно герметизировать, предпочтительно изолировать от внешнего воздействия.

Если шпиндель 56 приводится в движение в том или ином направлении, ползунок 40, расположенный на зацеплении со шпинделем 56, ось которого совпадает с центральной осью А торцевой части 34 фиксирующего приспособления 8 и одновременно представляет собой ось смещения фиксирующего приспособления 8, а фиксирующее приспособление 8, которое неподвижно соединено с ползунком 40, смещается в осевом направлении. Здесь направляющие ребра 36 первой части корпуса 10 скользят в продольных пазах 38 ползунка 40, а наружная стенка фиксирующего приспособления 8 скользит по полоскам скольжения 16 в скользящей части 14. С целью минимизации вибраций между фиксирующим приспособлением 8 и корпусом 6, зажимная рукоятка 26 остается здесь закрытой. Вставка 20, соответственно постоянно надавливает на фиксирующее приспособление и поддерживает нагрузку от пружины. Электродвигатель 60 должен, следовательно, преодолевать в основном силу трения между частью 14 подшипника скольжения и фиксирующим приспособлением 8 при работе фиксирующего приспособления 8. Тем не менее, сила трения, которую необходимо преодолеть, уменьшается посредством полосок скольжения 16. Когда наружное зеркало автомобиля и/или фиксирующее приспособление 8 располагается в необходимом положении, электрический исполнительный блок 58 можно остановить, а положение механически зафиксировать при помощи зажимной рукоятки 26 и вставки 20. Таким образом, электрический исполнительный блок 58 можно высвободить и выключить.

Если полоски скольжения 16 не предусмотрены, то в качестве альтернативы зажимную рукоятку 26 можно высвобождать перед применением фиксирующего приспособления 8 и можно зажимать после работы.

Далее на Фиг. 1 можно увидеть, что первая часть корпуса 10 служит для частичного размещения держателя 4, установленного на автомобиле. Таким образом, держатель 4 включает в себя полую цилиндрическую часть 66, проходящую вертикально по отношению к центральной оси А, к которой корпус 6 крепится на шарнирах вокруг оси качания S. Цилиндрическая часть 66 держателя 4 включает в себя на одном конце целостную геометрию защелкиваемого зуба 68 и может фиксироваться при взаимном соединении запирающего элемента 70 с установочной частью 72 первой части корпуса 10 через винтовое соединение 74.

На противоположной стороне, держатель 4 соединяется с корпусом 6 через вторую часть корпуса 12. В дополнение к цилиндрической части 66, держатель 4 включает в себя углубление 76, которое предназначено для расположения цилиндрического вкладыша 78 подшипника скольжения, который предусмотрен внутри установочной части 80, если вторая часть 12 корпуса соединяется с первой частью 10 корпуса.

Как можно увидеть далее на рисунках 1 и 3, металлические вставки 82 в пластмассовом корпусе сформованы в тонкостенные установочные части 72, 80 первой и/или второй части корпуса 10, 12, металлические вставки которых служат для усиления установочных частей 72, 80 и применения силы из корпуса 6 на держатель 4.

Как можно увидеть далее на Фиг. 1, установочная часть 72 первой части 10 корпуса включает в себя пазы 84, в которых снаружи образованные выступы 8 6 на запирающем элементе 70 зацепляются при помощи замка. Держатель 4 прикручивается через запирающий элемент 70 в металлические вставки 82, встроенные в первую часть 10 корпуса. Таким образом, запирающий элемент 70 крепится во вращательном направлении к первой части 10 корпуса. Геометрическое замыкание также можно получить посредством соединения «паз-пружина».

Часть цилиндрического соединения 66 держателя 4 отклоняется посредством пружины (не показано) по отношению к запирающему элементу 70, и часть цилиндрического соединения 66 граничит между первой и второй частью корпуса 10, 12, таким образом, чтобы запирающий элемент 70, при соответствующем применении момента качения заданного размера, скручивался по отношению к пружине, предварительно нагруженной под геометрию запирающего зуба 68 держателя 4 и таким образом обеспечивал качательное движение между корпусом 6 и держателем 4.

На Фиг. 9 представлен поперечный разрез сцепления 90, соединенного между трансмиссией 62 и шпинделем 56. Сцепление 90 передает крутящий момент от трансмиссионной ступени 63 трансмиссии 62 через колокол сцепления 91 на водило 92 и, в конечном итоге, на шпиндель 56, зафиксированный во

вращательном направлении на водиле 92. Трансмиссионная ступень 63 сочетается с наружными зубьями 93 колокола сцепления 91. На внутренней периферии 94 цилиндрического или кольцеобразного колокола сцепления 91 находятся выступы или кулачки 95, равномерно распределенные по периферии, выступы или кулачки 95 которой взаимодействуют через нажимные пружины 96 с радиально смещенными наружу роликами 97 водила 92. Данное взаимодействие и функционирование сцепления 90 подробно описываются ниже.

Водило 92 включает в себя радиально располагаемые, открытые наружу углубления 98 (на Фиг. 9: четыре углубления), которые равномерно распределяются по периферии, в углублениях которой располагаются нажимные пружины 96. Эти нажимные пружины 96 загружают ролики 97, которые располагаются на их концах, по радиусу наружу по направлению к внутренней периферии 94 колокола сцепления 91. Ролики 97 располагаются здесь, большей частью, в углублениях 98. Когда колокол сцепления 91 приводится в движение через трансмиссионную ступень 63, ролики 97 катятся в круговом направлении на внутренней периферии 94 между выступами 95 колокола сцепления 91, пока они не наткнутся на один из выступов 95. Выступы 95 пытаются затолкнуть ролики 97 вовнутрь, преодолевая усилие нажимных пружин. Усилия пружины подбираются таким образом, чтобы они не прогибались вовнутрь при обычном ходе шпинделя 56 и при работе фиксирующего приспособления таким образом, чтобы ролики водила 92 и выступы 95 колокола сцепления 91 образовывали геометрическое замыкание и, соответственно, передавали крутящие моменты от колокола сцепления 91 на водило 92, и на шпиндель 56.

В случае изменения направления колокола сцепления 91, водило 92 останавливается, пока ролики 97 снова не натыкаются на следующий выступ 95 во вращательном направлении и заходят с ними в указанное выше геометрическое замыкание.

Для обеспечения защиты от перегрузки, ролики 97 могут толкаться по радиусу вовнутрь под заданным граничным крутящим моментом M_K посредством выступов 95 против нажимных пружин 96 до тех пор, пока они не преодолеют выступы 95 согласно принципу храпового сцепления и не обеспечат большее относительное вращение между колоколом сцепления 91 и водилом 92. Таким образом, предотвращается повреждение электрического исполнительного блока 58.

На Фиг. 10 представлена диаграмма временной зависимости крутящего момента. Согласно протяженности фиксирующего приспособления 8, ролики 97 находятся на выступах 95 колокола сцепления 91 и, соответственно передает заданные момент, который должен достигать, по меньшей мере, значения момента трения MR между фиксирующим приспособлением 8 и вставкой 20 в скользящей части 14.

После достижения фиксирующим приспособлением 8 своего положения максимальной протяженности, например, из-за ограничителя, фиксирующее приспособление 8, ас ним и шпиндель 56 и/или водило 92 не допускают его дальнейшее вращение. Если колокол сцепления 91 двигается далее, колокол сцепления 91 достигает максимального крутящего момента сцепления M_K относительно быстро, т.е. максимального крутящего момента M_K, передаваемого через сцепление 90, крутящий момент которого определяется по взаимодействию выступов 95 и нажимных пружин 96. После достижения крутящего момента сцепления M_K, ролики 97 отводятся в радиальном направлении вовнутрь таким образом, чтобы обеспечить прохождение выступов 95. В результате, ролики 97 катятся по внутренней периферийной части 94 между выступами 95, т.е. ролики 97 катятся свободно. Крутящий момент трения M_W между роликами 97 и колоколом сцепления 91 имеет значение, меньше момента трения M_R, т.е. ниже обычно передаваемого крутящего момента. После заданного угла вращения φ ролики 97 снова перемещаются до соответствующих выступов 95 и проходят их, когда превышается крутящий момент сцепления M_K.

После изменения направления вращения колокола сцепления 91, ролики 97 катятся в противоположном направлении, пока не наткнутся на следующий выступ. Это означает, что при изменении направления, возможно прохождение расстояния дуги свободного хода φ без нагрузки, пока разноименные поверхности выступов 95 не соприкоснулись с роликами 97. Здесь часть кинетической энергии колокола сцепления 91 и внутренней массы двигателя передается в форме воздействия S на ролики 97 и при их помощи на водило 92, пока не будет образовано геометрическое замыкание между роликами 97 и выступами 95, т.е. между колоколом сцепления 91 и водилом 92, и не передан крутящий момент M_R.

Данный эффект, который нежелателен при обычной технологии трансмиссии, намеренно внедрен в устройство наружного зеркала согласно изобретению. В частности, если удлиняющее движение фиксирующего приспособления (Этап I на Фиг. 10) продолжается, пока сцепление не включается в работу (Этап II на Фиг. 10), то может возникнуть легкое напряжение ползунка 40 со шпинделем 56. Кроме того, фиксирующее приспособление 8 также может быть заблокировано из-за попадания грязи внутрь корпуса 6. Данную нагрузку или блокировку можно высвободить посредством подачи усилия или импульса, после изменения направления. Если блокировка не устраняется при оказании первого усилия, а крутящий момент сцепления M_K превышен, то сцепление 90 прерывается. Периодическая подача импульса, создаваемого таким образом, на водило 92 и, соответственно, на шпиндель 56 приводит к постепенному разрыхлению частиц грязи. Таким образом, можно эффективно разрыхлить частицы грязи, которые приводят к блокировке между фиксирующим приспособлением 8 и корпусом 6 (смотрите Фиг. 12).

Преимущество свободного хода также состоит в том, что электродвигатель 60 может запускаться почти без нагрузки до скорости, менее номинальной. При отключении механизма подачи, устанавливается исходное положение шпинделя 56, а с ним и водила 92, таким образом, что ролики 97 переходят в состояние покоя, по отношению к вращательному направлению, присутствующему в подаче, непосредственно перед поверхностями волнообразных выступов 95 в колоколе сцепления 91. Следовательно, при изменении направления, возможно прохождение расстояния дуги свободного хода φ без нагрузки, пока разноименные поверхности не соприкоснулись с роликами 97.

Таким образом, сцепление 90 включает в себя большой люфт ср между водилом 92 и колоколом сцепления 91. Тем не менее, это непроблематично в контексте устройства наружного зеркала 2 согласно изобретению, поскольку кинематическая цепочка процесса между двигателем 60 и фиксирующим приспособлением 8 отключается посредством зажимной детали 20. Соответственно, люфт в сцеплении 90 не выступает в качестве люфта между фиксирующим приспособлением 8 и корпусом 6.

На Фиг. 11 представлен другой вариант диаграммы временной зависимости крутящего момента в случае регулировки фиксирующего приспособления 8. Она показывает крутящий момент нагрузки в случае обычного изменения направления вращения без отображения крутящего момента нагрузки в случае перегрузки. Поскольку выступы 95 на внутренней периферии 94 колокола сцепления 91 отделяются друг от друга, то проходит определенное время, пока ролики 97 не наткнутся на выступы 95 в противоположном направлении на внутренней периферии 94 колокола сцепления 91. Передаваемый крутящий момент уменьшается до момента трения M_W, который возникает, когда ролики 97 катятся по внутренней периферийной поверхности 94 колокола сцепления 91. Когда ролики 97 - пока еще без нагрузки натыкаются на поверхности следующих выступов 95, то возникает ударный момент, обусловленный инерционным воздействием, на ролики 95, который, тем не менее, быстро ослабевает до нормального момента вращения.

В приведенном выше тексте были описано средство регулировки конструкции наружного зеркала для автомобильных транспортных средств с оснащением автоматически переключаемым сцеплением, указанное автоматически переключаемое сцепление предназначено для устройства наружного зеркала автомобильного транспортного средства.

Разумеется, устройство наружного зеркала, описанное выше, может быть изменено в объеме формулы изобретения.

Например, регулировка фиксирующего приспособления может производиться через кабели или реечный привод.

Кроме того, дополняющие друг друга элементы, например, соединение между ползунком и торцевой частью фиксирующего приспособления или направляющих ребер, можно спроектировать в обратной зависимости. Например, ползунок может включать в себя продольно идущие выступы, которые скользят в соответствующих пазах в первой части корпуса.

Осевую длину корпуса можно уменьшить или удлинить в зависимости от необходимого смещения фиксирующего приспособления.

Кроме того, направляющие ребра можно также усилить при помощи металлических вставок. В качестве альтернативы, ползунок может направляться по сторонам, т.е. по четырем ребрам.

На направляющих ребрах и/или первой части корпуса могут быть предусмотрены ограничители для ограничения максимального смещения.

При этом металлические вставки на установочной части каждой части корпуса могут быть спроектированы более длинными или толстыми в зависимости от предполагаемого крутящего или изгибающего момента.

Кроме того, в некоторых обстоятельствах, полоски скольжения могут опускаться или же можно использовать другие материалы для полосок скольжения.

В случае описанного механизма сцепления, выступы 95 располагаются на внутренней периферии 94 колокола сцепления 91 и действуют совместно с роликами 97, расположенными по радиусам с наружной пружинной фиксацией. В зависимости от применения и доступного места для установки, выступы 95 могут предусматриваться на внутренней части сцепления (водило 92) и действовать совместно с роликами 97, расположенными по радиусам с внутренней загрузкой на наружной части сцепления (колокол сцепления 91).

Предлагаемый механизм сцепления не обязательно используется вместе с описанным устройством наружного зеркала, а рассматривается больше как отдельный элемент машины, который может применяться в устройствах наружных зеркал, а также в системах, не относящихся к технической сфере. Тем не менее, полезные эффекты предлагаемого механизма сцепления особенно проявляются в случае наружных зеркал автомобиля, которые регулируются электродвигателем, поскольку это обеспечивает свободный от нагрузки пуск двигателя благодаря пути свободного хода, подача ударнообразного импульса может снять любое напряжение между ползунком и шпинделем или разрыхлить попавшую грязь, и механизм сцепления представляет собой простое и надежное решение.

Группа изобретений относится к автоматически переключающемуся сцеплению, в частности, для конструкции наружного зеркала для автомобильных транспортных средств. Устройство наружного зеркала включает держатель, корпус, фиксирующее приспособление для наружного зеркала транспортного средства и механизм сцепления (90). Фиксирующее приспособление выполнено с возможностью регулировки через электрический исполнительный блок (58) и шпиндель (56), подсоединенный к фиксирующему приспособлению. Механизм сцепления (90) подсоединен между электрическим исполнительным блоком (58) и шпинделем (56). В случае перегрузочного момента, превышающего граничный крутящий момент (M_K), механизм сцепления (90) выполнен с возможностью автоматического обеспечения относительного вращения между электрическим исполнительным блоком (58) и исполнительным элементом (56). Механизм сцепления (90) в случае изменения направления крутящего момента на обратное без предварительного превышения граничного крутящего момента (M_K) выполнен с возможностью не передавать крутящий момент нагрузки (M_R) в пределах заданного угла свободного хода (φ). Достигается защита электродвигателя от перегрузки и обеспечение надежной регулировки длины наружного зеркала автомобиля. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 12 ил.

1. Механизм сцепления (90) для передачи вращательной энергии между входом привода и выходом привода, в частности между электрическим исполнительным блоком (58) и исполнительным элементом (56), в котором
механизм сцепления (90) выполнен с возможностью обеспечения передачи крутящего момента нагрузки (M_R) от электрического исполнительного блока (58) к исполнительному элементу (56) в обоих направления и в случае перегрузочного момента, превышающего граничный крутящий момент (M_K), выполнен с возможностью автоматического обеспечения относительного вращения между электрическим исполнительным блоком (58) и исполнительным элементом (56), отличающийся тем, что
механизм сцепления (90) в случае изменения направления крутящего момента на обратное без предварительного превышения граничного крутящего момента (M_K) выполнен с возможностью не передавать крутящий момент нагрузки (M_R) в пределах заданного угла свободного хода (φ).

2. Механизм сцепления (90) по п.1, отличающийся тем, что угол свободного хода (φ) составляет менее 90°, в частности угол свободного хода (φ) находится в диапазоне от 15° до 25°.

3. Механизм сцепления (90) по п.1, отличающийся тем, что механизм сцепления (90) содержит колокол сцепления (91) или кольцо сцепления, приводимое в движение электрическим исполнительным блоком (58) и водилом (92), соединенным поворотно фиксированным образом с исполнительным элементом (56), в котором водило (92) содержит ролики (97) или элементы скольжения, равномерно распределенные по периферии и радиусу с наружной пружинной фиксацией и впрессованные на внутреннюю стенку (94) колокола сцепления (91) или кольца сцепления; и
внутренняя стенка (94) колокола сцепления (91) содержит равномерно распределенные выступы (95) по периферии, выступы (95) которой выполнены с возможностью надавливания на ролики (97) или элементы скольжения в случае перегрузочного момента, превышающего граничный крутящий момент (M_K).

4. Механизм сцепления (90) по п.2 или 3, отличающийся тем, что угол свободного хода (φ) определяется расстоянием между двумя смежными выступами (95), в частности по расстоянию соответствующих торцевых граней двух смежных выступов (95).

5. Механизм сцепления (90) по п.3, отличающийся тем, что радиально расположенные углубления (98), открывающиеся наружу и равномерно распределенные по периферии, сформированы в водиле (92), в углублениях которого расположены нажимные пружины (96), надавливающие по радиусу наружу на ролики (97) или элементы скольжения, где ролики (97) или элементы скольжения направлены в углубления (98).

6. Механизм сцепления (90) по п.5, отличающийся тем, что жесткость пружины в нажимных пружинах (96) выбирается соответственно выступам (95), сформированным на внутренней периферии (94) ведомого колокола сцепления (91), так что ролики (97) или элементы скольжения надавлены надлежащим образом радиально вовнутрь выступами (95) для того, чтобы иметь возможность преодоления их же, только в случае действия перегрузочного момента, который больше, чем заданный граничный крутящий момент (M_K), на механизм сцепления (90).

7. Механизм сцепления (90) по п.3, 5 или 6, отличающийся тем, что для осуществления перекатывания роликов (97) или надавливания элементов скольжения на внутреннюю периферию (94) колокола сцепления (91) между двумя выступами (95) в круговом направлении момент качения (M_w) роликов (97) или момент трения (M_w) элементов скольжения должен быть меньше, чем крутящий момент нагрузки (M_R).

8. Механизм сцепления (90) по п.7, отличающийся тем, что количество выступов (95) больше, чем количество роликов (97) или элементов скольжения.

9. Устройство (2) наружного зеркала для автотранспортных средств, в частности технологического транспорта, имеющее:
держатель (4), устанавливаемый на транспортном средстве;
корпус (6), закрепленный на нем предпочтительно при помощи подсоединенной шарнирной защелки;
фиксирующее приспособление (8) для наружного зеркала транспортного средства, располагаемого в корпусе (6) с возможностью перемещения; и
механизм сцепления (90) по п.1, 2, 3, 5 или 6, в котором
фиксирующее приспособление (8) выполнено с возможностью регулировки через электрический исполнительный блок (58) и шпиндель (56), напрямую или косвенно подсоединенный к фиксирующему приспособлению (8), а механизм сцепления (90) подсоединен между электрическим исполнительным блоком (58) и шпинделем (56).

10. Устройство наружного зеркала (2) для транспортных средств по п.9, в котором
устройство наружного зеркала (2) также содержит зажимное приспособление (20, 24, 26, 28), в частности вставку (20), загружаемую к внешней стенке фиксирующего приспособления (8) через кулачок (28) зажимной рукоятки, установленной на шарнирах на корпусе (6) и предотвращающую, через напряженную посадку или фрикционную посадку, относительное перемещение между фиксирующим приспособлением (8) и корпусом (6) устройства наружного зеркала (2); и
электрический исполнительный блок (58), выполненный с возможностью регулирования фиксирующего приспособления (8) даже когда фиксирующее приспособление (8) неподвижно зажато через зажимное приспособление (20, 24, 26, 28), в котором крутящий момент нагрузки M_R, необходимый для регулировки фиксирующего приспособления (8) и передаваемый механизмом сцепления (90), должен быть больше момента трения (M_W), вызываемого зажимным приспособлением (20, 24, 26, 28), и меньше, чем заданный граничный крутящий момент (M_K) механизма сцепления (90).