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Die Erfindung bezieht sich auf ein Stellantriebssystem für eine Rückblickvorrichtung eines Kraftfahrzeugs, eine Rückblickvorrichtung mit einem solchen Stellantriebssystem und ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Rückblickvorrichtung. Darüber hinaus bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Betreiben eines Stellantriebssystems für eine Rückblickvorrichtung eines Kraftfahrzeugs zum Einstellen einer Komponente wie eines Rückblickelements in Bezug auf die Karosserie des Kraftfahrzeugs.
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Bei Rückfahrgeräten, wie beispielsweise Rückspiegeln, ist es Stand der Technik, Stellglieder einzusetzen, um die Spiegelplatte so einzustellen, dass sie dem für den jeweiligen Fahrer geeigneten Sichtfeld entspricht. Darüber hinaus sind in der Technik Powerfolds zum Falten des Spiegels bekannt, z.B. wenn sich das Fahrzeug in einer Parksituation befindet, auch mit Stellgliederm.
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Die Integration eines oder mehrerer Stellglieder, um die Funktionalität zum Einstellen der Spiegelplatte und/oder zum Falten des Spiegels bereitzustellen, führt jedoch zu zahlreichen Teilen, die für den ordnungsgemäßen Betrieb des Spiegels erforderlich sind. Darüber hinaus sind bestehende elektromechanische Stellglieder oft laut, schwer und groß und vor allem nicht ausfallsicher in Bezug auf äußere Kräfte, die auf die Rückblickvorrichtung, insbesondere auf das Spiegelglas, wirken. Darüber hinaus ist die Montage, Implementierung und Wartung der jeweiligen Stellglieder oft schwierig. All diese Umstände führen wiederum zu relativ hohen Kosten bei bekannten Stellgliedern.
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Die gleichen Aspekte gelten sinngemäß auch für weiterentwickelte Fahrzeugersatzsysteme, wie beispielsweise Rückfahrkameras, die auch die Funktionalität der Anpassung des Sichtfeldes und/oder des Klappens des Systems durch mechanische Bewegung des Systems erfordern.
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US 4 202 603 A beschreibt eine Rückplatte, die einen Spiegel trägt und auf einer stationären Grundplatte durch einen universellen Träger drehbar und filtierbar montiert ist. Zwei Gewindestangen sind über Kupplungen, die die Rückenplatte drehen und kippen, mit der Rückenplatte verbunden. Die Gewindestangen haben jeweils Enden, die mit Schneckenrädern verbunden sind, die mit Schnecken kämmen, die von einem oder zwei umkehrbaren Gleichstrommotoren angetrieben werden. Eine Feder mit einer einzigen Umdrehung in der Mitte wird verwendet. Der Einzelwindungsabschnitt ist an der Grundplatte befestigt, und die entgegengesetzten Schenkel werden gegen die Gewindestangen gedrückt, die als Muttern wirken, um das Gewinde in axialer Richtung zu bewegen, wenn sie gedreht werden, wo zwei Schnecken von einem einzelnen umkehrbaren Gleichstrommotor angetrieben werden. Die Schnecken sind auf den gegenüberliegenden Seiten des Motors angeordnet und wahlweise über Kupplungen mit diesem verbunden, die von einem Elektromagneten gesteuert werden.
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Eine elektrische Spiegelwinkel-Einstellvorrichtung mit zwei Einstellelementen zum Einstellen des Spiegelwinkels ist in der
GB 2 032 367 A offenbart, wobei jedes Element ein Ende aufweist, das schwenkbar und nicht drehbar an der Rückseite des Spiegels angebracht ist, und zwei Schneckenräder mit zentralen Bohrungen in Schraubgewindeeingriff mit jeweiligen Einstellelementen, ein jeweiliges Ritzel in Eingriff mit jedem Schneckenrad, eine axial bewegliche Gleitwelle, auf der die beiden Ritzel getragen werden, ein umkehrbarer Elektromotor zum Drehen der Gleitwelle, ein Stift auf der Gleitwelle und ein Solenoid zum axialen Bewegen der Gleitwelle um zu bewirken, dass der Stift wahlweise in eines der Ritzel eingreift
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Ein Rückspiegelneigungsaktuator gemäß der WO 2003 / 086 816 A1 umfasst eine Kupplungsbaugruppe, die auf der Grundlage der Motordrehzahl selektiv Drehmoment von einem Aktuatormotor auf eine von mindestens zwei Ausgangswellen überträgt. Eine Abtriebswelle kann den Spiegel um eine erste Drehachse schwenken; Eine andere Abtriebswelle kann den Spiegel um eine zweite Drehachse schwenken. Eine Abtriebswelle kann das Spiegelgehäuse schwenken; die andere Abtriebswelle kann das Spiegelgehäuse aus- und einfahren. Bei niedriger Drehzahl wird die Kupplungsbaugruppe ausgerückt, sodass nur die erste Abtriebswelle aktiviert wird. Bei einer hohen Geschwindigkeit wird die Kupplungsanordnung eingerückt, wodurch beide Ausgangswellen aktiviert werden. Die hier beschriebene Spiegelanordnung weist auch eine verbesserte Massenkonfiguration auf, die geringere Trägheitsmomente in Richtung der Spiegelbewegung ermöglicht.
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Eine Anordnung zum winkligen Ausrichten einer Vorrichtung, beispielsweise in Form eines Außenrückblickspiegeles für ein Kraftfahrzeug, ist gemäß der US 2007 / 0 290 117 A1 mit einem Rückenelement versehen, an dem die auszurichtende Vorrichtung angebracht ist. Das Rückenelement weist einen ersten Abschnitt eines Kupplungselements, das die Form einer Kugel haben kann, und ein erstes kugelförmiges Zahnrad auf, das konzentrisch zu dem ersten Abschnitt des Kupplungselements angeordnet ist. Ein Basisabschnitt mit einem zweiten Abschnitt des Kopplungselements, der eine entsprechende Fassung sein kann, greift in den ersten Abschnitt (die Kugel) des Kopplungselements ein. Zusätzlich ist ein Motor mit einer Drehwelle an dem Basisabschnitt installiert, und ein Schneckenantriebselement ist an der Drehwelle installiert und so angeordnet, dass es mit dem ersten kugelförmigen Zahnrad in Eingriff steht, wenn der erste und der zweite Abschnitt des Kopplungselements miteinander in Eingriff stehen . Der Eingriff zwischen dem Schneckenantriebselement und dem ersten kugelförmigen Zahnrad ist so angeordnet, dass er sich in Reaktion auf das Aufbringen einer Kraft durch das erste kugelförmige Zahnrad löst, und kann eine Zwischenstruktur wie ein Schneckenrad-Schnecken-Kombinationselement umfassen.
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Die
US 3 609 014 A bezieht sich auf Autozubehör, wie beispielsweise Rückspiegel und Scheinwerfer, und insbesondere auf die Steuerung der Position solcher Rückspiegel oder Scheinwerfer, die sich an der Außenseite eines Fahrzeugs befinden.
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In der
US 4 196 971 A ist ein Seitenspiegel für Kraftfahrzeuge beschrieben, bei dem das Spiegelhalteelement durch mindestens ein motorisch angetriebenes Einstellelement einstellbar ist, das mit dem Spiegelhalteelement verbunden ist. Ein erstes Einstellelement enthält eine Umkehrspindel und ist antriebsmäßig mit dem Motor verbindbar. Ein zweites Einstellelement enthält eine Stange, die fest mit dem Spiegelhalteelement verbunden ist, um diesem eine Taumelbewegung mit sich kontinuierlich ändernder Amplitude zu verleihen.
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Es wäre wünschenswert, ein elektromechanisches Stellantriebssystem zur Verfügung zu haben, das zumindest weniger schwer, weniger laut und kleiner als die Geräte nach dem Stand der Technik ist. Darüber hinaus wäre es wünschenswert, nur einen Motor zum Antreiben eines Bauteils zu verwenden, bei Rückfahrgeräten das Rückfahrsystem mindestens in zwei Richtungen.
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Gegenstand der Erfindung ist es, ein elektromechanisches Stellantriebssystem bereitzustellen, das nach dem Stand der Technik mindestens weniger schwer und kleiner als die Vorrichtungen ist, die nur einen Motor zum Antreiben einer Komponente in mindestens zwei Richtungen umfassen.
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Dieses Problem wird durch ein Stellantriebssystem für eine Rückblickvorrichtung eines Kraftfahrzeugs gelöst, das zum Einstellen einer Komponente, vorzugsweise eines Rückblickelements, konfiguriert ist, wenn es mit dem Stellantriebssystem verbunden ist, wobei das Stellantriebssystem ein Antriebssystem umfasst, das zum Drehen eines Bajonettzahnrads angeordnet ist, das über mindestens ein Eingriffselement mit einem Arretierungszylinder gekoppelt ist, um den Arretierungszylinder axial entlang oder um eine Drehachse zu bewegen oder zu drehen, wobei der Arretierungszylinder konfiguriert ist, um in mindestens eines von zwei Schneckenrädern einzugreifen oder das eingerastete Schneckenrad zu drehen, wenn er bewegt oder gedreht wird, wobei der Arretierungszylinder zylindrisch mit einer zylindrischen Oberfläche als Eingriffsfläche und gegenüberliegend angeordnete erste und zweite Seiten geformt ist, die jeweils auf eines der beiden Schneckenräder gerichtet sind, wobei die beiden Schneckenräder entlang der Drehachse als erstes Schneckenrad benachbart zur ersten Seite und als zweites Schneckenrad benachbart zur zweiten Seite des Arretierungszylinders angeordnet sind, wobei sich ein oder mehrere Führungselemente, die das mindestens eine Eingriffselement führen, auf der Eingriffsfläche von der ersten Seite zur zweiten Seite erstrecken, während sie mindestens teilweise um die Eingriffsfläche zirkulieren, wobei das/die Führungselement(e) mindestens eine erste und eine zweite Anschlagposition umfasst, wobei entweder das erste Schneckenrad oder das zweite Schneckenrad durch den Arretierungszylinder gedreht wird, wenn sich das Eingriffselement in der ersten oder zweiten Anschlagsposition befindet, während der Arretierungszylinder in axialer Richtung entlang der Drehachse bewegt wird, um entweder in das erste oder zweite Schneckenrad einzugreifen, wenn sich das mindestens eine Eingriffselement entlang des/der Führungselemente zwischen der ersten und zweiten Anschlagsposition bewegt.
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Stellantriebssystem zur Anpassung an eine Komponente, z.B. eine optische Oberfläche, wie es beispielsweise für rückwärtige Außenspiegel von Kraftfahrzeugen angewendet werden kann, wobei das Antriebssystem als Glasstellglied bezeichnet wird. Diese und andere Anwendungen erfordern, dass die Ausrichtung der zu bewegenden Fläche relativ zu einem Nennmittelpunkt, in alle Richtungen und bis zu einem maximalen Umfang. Das Konzept der Innovation besteht darin, ein innovatives Kupplungssystem bereitzustellen, das das Bajonettzahnrad, das Eingriffselement, den Arretierungszylinder mit Führungselementen zum Führen des Eingriffselements und zwei Schneckenräder umfasst, die separat betrieben werden können, indem das Bajonettzahnrad im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird, wodurch eine Zweiachsenverstellung ermöglicht wird, bei der die Bewegung der einen Achse oder der zugehörigen Gestänge keinen Einfluss auf die Bewegung der anderen hat. Die Schneckenräder können einzelne Heber im Falle eines Schraubenkupplungsstellglieds bewegen oder zwei Achsen unabhängig voneinander drehen, wenn es sich um ein Mikroglas-Stellglied handelt. Das innovative Antriebskonzept umfasst nur eine begrenzte Anzahl von Komponenten, was zu einem kleinen und leichten Antriebssystem führt, bei dem nur ein Antriebssystem erforderlich ist, um zwei Achsen unabhängig voneinander zu betätigen.
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In einer Ausführungsform ist das Bajonettzahnrad als Ring geformt, dessen Innenfläche zum Arretierungszylinder gerichtet ist. Bei einer Ringform kann das Bajonettzahnrad einfach am Arretierungszylinder befestigt werden. Die zylindrische Außenform des Arretierungszylinders passt in das ringförmige hohle Bajonettzahnrad, wodurch eine sehr kompakte Kupplung entsteht, die aus Bajonettzahnrad und Arretierungszylinder besteht.
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In einer weiteren Ausführungsform umfasst das Eingriffselement einen ersten Stift, der auf der Innenfläche angeordnet ist und in mindestens eine Nut eingreift, die von dem/den Führungselement(en) gebildet wird. Die kombinierte Stift-Nut ist eine einfache und zuverlässige Konstruktion, um das Bajonettzahnrad sicher in den Arretierungszylinder einzurasten. Die Nuten können in einer geeigneten Geometrie strukturiert werden, die an die Form des Stiftes angepasst ist. Der Weg der Nuten kann beliebig gestaltet werden, um die Drehung der Schneckenräder unabhängig voneinander im und gegen den Uhrzeigersinn durchzuführen.
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In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Eingriffselement ferner einen zweiten Stift, der gegenüber dem ersten Stift auf der Innenfläche angeordnet ist, wobei beide Stifte in die entsprechend geformten Nuten eingreifen. Der zweite Stift verbessert die Stabilität der Führung des Eingriffselements innerhalb der Nuten. Darüber hinaus bietet ein zweiter Stift eine Redundanz zur Führung des axial beweglichen und/oder rotierenden Arretierungszylinders in Bezug auf das gedrehte Bajonettzahnrad.
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In einer weiteren Ausführungsform umfasst das Führungselement ferner eine erste und zweite Rückanschlagsposition, die sich auf der Eingriffsfläche zwischen der ersten und einer zweiten Anschlagsposition befindet, um ein Drehen des eingerasteten Schneckenrads in eine entgegengesetzte Drehrichtung zu ermöglichen, und jedes Führungselement ist geeignet, ein Einkuppeln des Einkupplungselements in die erste und zweite Anschlagsposition zu ermöglichen, wenn das Bajonettzahnrad in eine Drehrichtung und in die erste und zweite Rückanschlagsposition, wenn das Bajonettzahnrad in die entgegengesetzte Drehrichtung gedreht wird. Die Rückanschlagspositionen ermöglichen es, sowohl das Schneckengetriebe bei Bedarf als auch unabhängig voneinander hin und her zu drehen. Zum Hin- und Herschwenken eines Schneckenrades sind die entsprechenden Anschlag- und Rückanschlagspositionen in einem axialen Abstand zueinander angeordnet, der nahe genug ist, dass der Arretierungszylinder beim Umschalten der Drehrichtung des Schneckenrades, das in die entgegengesetzte Richtung gedreht werden soll, nicht in das andere nicht rotierende Schneckenrad eingreift.
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In einer weiteren Ausführungsform umfassen das erste und/oder zweite Schneckenrad ein oder mehrere Eingriffselemente, die zur ersten und/oder zweiten Seite des Arretierungszylinders zeigen, um in den Arretierungszylinder einzugreifen. Die Eingriffselemente des Schneckengetriebes verbessern die Zuverlässigkeit der Drehung der Schneckenräder bei Bedarf.
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In einer bevorzugten Ausführungsform haben die Eingriffselemente eine dreieckige Form parallel zur Drehachse mit einer Spitze, die auf den Arretierungszylinder zeigt. Die Dreiecksform ist eine sehr geeignete Form, um zuverlässig in entsprechende Elemente des Arretierungszylinders einzugreifen.
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In einer weiteren Ausführungsform umfasst jedes der ersten und zweiten Schneckenräder zwei Eingriffselemente, die an dem jeweiligen Schneckenrad im gleichen Abstand zur Drehachse entgegengesetzt angeordnet sind. Dadurch wird eine stabile Einrastposition in Bezug auf den Arretierungszylinder erreicht.
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In einer weiteren Ausführungsform umfasst der Arretierungszylinder mindestens ein Gegeneingriffselement, das geeignet geformt und angeordnet ist, um in mindestens eines der Eingriffselemente von mindestens einem der beiden Schneckenräder einzugreifen. Die geeignete Form kann auch eine Dreiecksform sein, die an die Form der Eingriffselemente der Schneckenräder angepasst ist. Das Eingriffselement und das Gegeneingriffselement können sich über eine ganze Seite der dreieckigen Formen beider Elemente, die zusammen zeigen, berühren.
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In einer weiteren Ausführungsform umfassen die Eingriffs- und Gegeneingriffselemente gegeneinander gerichtete Gleitflächen, um sich durch Gleiten entlang der Gleitflächen gegenseitig einzukuppeln oder zu lösen. Die Gleitflächen ermöglichen eine gleichmäßige Kontaktierung beider Eingriffselemente. Darüber hinaus kann durch fortgesetzte axiale Bewegung des Arretierungszylinders eine zuverlässige Kontaktierung erreicht werden, wenn die aktuellen Positionen der Eingriffs- und Gegeneingriffselemente dies zulassen.
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In einer weiteren Ausführungsform werden die Eingriffs- und Gegeneingriffselemente durch Änderung der Drehrichtung des Bajonettzahnrads voneinander gelöst. Die Form der Eingriffs- und Gegeneingriffselemente ermöglicht eine einfache Trennung durch Umkehrung der Drehrichtung.
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In einer weiteren Ausführungsform treibt das Antriebssystem ein Motorgetriebe, vorzugsweise ein Motorschneckengetriebe, an, das in die am Bajonettzahnrad angeordneten Zähne eingreift, um das Bajonettzahnrad zu drehen. Diese Anordnung ermöglicht eine einfache und zuverlässige Verbindung der durch Bajonettzahnrad und Arretierungszylinder hergestellten Kupplung mit dem Antriebssystem.
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In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Zähne auf einer Außenfläche des Bajonettzahnrads angeordnet, was ein einfaches und kompaktes Einkuppeln des Motorgetriebes in das Bajonettzahnrad ermöglicht.
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In einer weiteren Ausführungsform umfasst das Antriebssystem mindestens ein Element aus der Gruppe DC-Motor, Piezosystem und Formgedächtnislegierung.
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In einer weiteren Ausführungsform ist das Antriebssystem angepasst, um das Bajonettzahnrad im und/oder gegen den Uhrzeigersinn zu drehen, um die Schneckenräder unabhängig voneinander in beide Richtungen drehen zu können.
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In einer weiteren Ausführungsform umfasst das Stellantriebssystem ferner eine Steuereinheit, die angepasst ist, um das Antriebssystem als Reaktion auf ein entsprechendes Eingangssignal im Falle einer erforderlichen Anpassung der Komponente einzuleiten. Die Steuerung kann die erforderlichen Umdrehungen steuern, um z.B. eine Zweiachsjustierung des Bauteils effektiv durchzuführen.
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In einer weiteren Ausführungsform ist die Steuereinheit angepasst, um die Position des ersten und zweiten Schneckengetriebes in seiner aktuellen Position zu halten, falls kein Eingangssignal für die geforderte Einstellung empfangen wird. In der gewünschten Position kann es erforderlich sein, dass das Bauteil, z.B. ein Spiegelelement der Rückblickvorrichtung, seine Ausrichtung gegen kleine Lasten und Vibrationen unabhängig von der Stromzufuhr zum System beibehält.
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In einer weiteren Ausführungsform umfasst das Antriebssystem mindestens einen Entkupplungsmechanismus, um eine manuelle Einstellung der Ausrichtung der Komponente ohne Konflikt mit dem Antriebssystem zu ermöglichen, vorzugsweise kann die Entkupplung durch eine aufgebrachte Kraft realisiert werden, die eine Schwellenwertkraft für die manuelle Einstellung überschreitet. Es kann erforderlich sein, dass die Komponente durch externe Mittel beweglich ist, vorausgesetzt, die Schwellenwertkraft wird überwunden, woraufhin die Komponente (und das System) durch diese Kraft vernünftig steuerbar sein sollte, um eine neue Ausrichtung zu erreichen, die im Rahmen der Ergonomie genau ist. Dies ist beispielsweise bei Automobilanwendungen der Fall, bei denen das Stellantriebssystem Teil einer Rückspiegelvorrichtung ist, die an einer Seite eines Fahrzeugs befestigt ist, um Schäden am Rückspiegel zu vermeiden, wenn äußere Kräfte auf den Rückspiegel einwirken. Dieser Entkupplungsmechanismus kann dem Antriebsmechanismus inhärent sein.
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Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Rückblickvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, die ein Rückblickelement und ein Stellantriebssystem gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst, die an einem Gehäuse montiert sind, worin das Rückblickelement mit dem Stellantriebssystem verbunden ist, um das Rückblickelement in Bezug auf die Karosserie des Kraftfahrzeugs einzustellen. Das Stellantriebssystem kann eine Zweiachsjustierung für mindestens eine optische Oberfläche des Rückblickelements bereitstellen, wodurch das Stellantriebssystem auf ein Glasstellglied bezogen werden kann. Das Rückblickelement kann ein Spiegelelement, ein Anzeigeelement und/oder eine Kamera umfassen. Die beiden Achsen können in einem Gehäuse montiert werden, so dass sie in ihrer Ausrichtung gehalten und mit einem einzigen Antriebsmechanismus gekoppelt werden, der ebenfalls im Gehäuse montiert ist. Das Gehäuse kann auch Rückmeldeelemente zum Bestimmen der Position der Verstellachsen und alle elektronischen Elemente zum Steuern der Glasverstellfunktion beinhalten. Zusätzliche Steuerungsfunktionen können in das Gerätepaket integriert werden.
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In einer Ausführungsform umfasst das Rückblickelement mindestens einen von einem Rückspiegel und einer Anzeige, die an mindestens einer Trägerplatte befestigt sind, worin das Stellantriebssystem angeordnet ist, um die Trägerplatte anzutreiben, um das Rückblickelement einzustellen. Die Verwendung einer Rückplatte ermöglicht eine schnelle Befestigung des Rückspiegelelements an der Rückblickvorrichtung durch geeignete Befestigungsmechanismen zwischen Rückplatte und Rückspiegelelement, z.B. über Befestigungsclips.
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Die Erfindung bezieht sich ferner auf ein Kraftfahrzeug, das mindestens eine Rückblickvorrichtung gemäß der am Fahrzeug angebrachten vorliegenden Erfindung umfasst. Im Allgemeinen umfasst das Fahrzeug zwei Rückblickvorrichtungen an der Außenseite der Fahrzeugkarosserie, auf der Fahrer- und Beifahrerseite, sowie eine Innenrückblickvorrichtung. Mindestens eine, vorzugsweise alle diese Rückblickvorrichtungen können ein Stellantriebssystem nach der vorliegenden Erfindung umfassen. Der Begriff Fahrzeug kann jede Art von Fahrzeug bezeichnen, die üblicherweise mit mindestens einer Rückblickvorrichtung ausgestattet ist.
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Die Erfindung bezieht sich ferner auf ein Verfahren zum Betreiben eines Stellantriebssystems für eine Rückblickvorrichtung eines Kraftfahrzeugs zum Einstellen einer Komponente, vorzugsweise eines Rückblickelements, wenn es mit dem Stellantriebssystem verbunden ist, umfassend die Schritte von
- - Bereitstellen des Stellantriebssystems in einer freigegebenen Position, wobei das Stellantriebssystem ein Antriebssystem umfasst, das angepasst ist, ein Bajonettzahnrad um eine Drehachse zu drehen, wobei das Bajonettzahnrad über mindestens ein Eingriffselement mit einem Arretierungszylinder gekoppelt ist, wobei der Arretierungszylinder zylindrisch mit einer zylindrischen Oberfläche als Eingriffsfläche geformt ist und gegenüberliegend angeordneten ersten und zweiten Seiten, die jeweils auf eines von zwei Schneckenrädern gerichtet sind, entlang der Drehachse als erstes Schneckengetriebe benachbart zur ersten Seite und als zweites Schneckengetriebe benachbart zur zweiten Seite des Arretierungszylinders angeordnet sind, wobei sich geformte Führungselemente zum Führen des mindestens einen Eingriffselements auf der Eingriffsfläche von der ersten Seite zur zweiten Seite erstrecken, während sie zumindest teilweise um die Eingriffsfläche herum zrikulieren, wobei die Führungselemente mindestens eine erste und eine zweite Anschlagposition umfassen;
- - Bewegen des Arretierungszylinders aus der freigegebenen Position in axialer Richtung entlang der Drehachse durch Drehen des Bajonettzahnrads über das Antriebssystem in eine Drehrichtung, wobei sich das mindestens eine Eingriffselement entlang der Führungselemente zwischen erster und zweiter Anschlagsposition bewegt, bis das Eingriffselement in die erste oder zweite Anschlagsposition eingreift;
- - Drehen des Arretierungszylinders durch weiteres Drehen des Bajonettzahnrads durch das Antriebssystem in die gleiche Drehrichtung, wenn das Eingriffselement in die erste oder zweite Anschlagsposition eingreift;
- - Einkuppeln eines der Schneckenräder durch Arretierungszylinderden, da der Verriegelungszylinder zunächst axial bewegt und dann gedreht wird; und
- - Drehen des eingerasteten Schneckenrades durch Drehen des Bajonettzahnrads über das Antriebssystem weiter in die gleiche Drehrichtung.
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In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren ferner den Schritt von
- - Transferieren des Antriebssystems zurück in die freigegebene Position
- a) durch Drehen des Bajonettzahnrads über das Antriebssystem in eine entgegengesetzte Drehrichtung, was zu einem Lösen des zuvor eingerasteten Schneckengetriebes und des Eingriffselements aus der ersten oder zweiten Anschlagsposition führt, und
- b) durch Bewegen des Arretierungszylinders in entgegengesetzter axialer Richtung entlang der Drehachse.
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In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren ferner das Durchführen der Schritte Bewegen, Drehen und Einkuppeln, um das andere Schneckenrad zu drehen, indem das Bajonettzahnrad über das Antriebssystem in die entgegengesetzte Drehrichtung entsprechendmit der Drehung des Transferierenschritts weiter gedreht wird.
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In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren ferner den Schritt des Drehens desgelichen Schneckenrades in entgegengesetzter Drehrichtung durch Einkuppeln des Bajonettzahnrads über das Eingriffselement in eine entsprechende erste oder zweite Rückanschlagsposition, unter Drehung des Verrieglungszylinder durch Drehen des Bajonettzahnrades über das Antriebssystem in die entgegengesetzte Drehrichtung.
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Die oben aufgeführten Ausführungsformen können einzeln oder in beliebiger Kombination verwendet werden, um das Gerät und den Prozess gemäß der Erfindung bereitzustellen.
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Die Vorteile der Erfindung und ihrer jeweiligen Offenbarung werden leicht erkannt, da sie durch die folgende detaillierte Beschreibung besser verstanden werden, wenn sie im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen betrachtet werden, worin
- 1: zeigt ein Stellantriebssystem gemäß der vorliegenden Offenbarung in einer perspektivischen Ansicht;
- 2: zeigt ein Bajonettzahnrad des Stellantriebssystems, mit (a) dem Bajonettzahnrad in einer Seiten- und einer perspektivischen Ansicht und einem Arretierungszylinder des Stellantriebssystems, mit (b) dem Arretierungszylinder in einer Seitenansicht;
- 3: zeigt verschiedene Betriebsarten des Stellantriebssystems von 1 in perspektivischen Ansichten mit (a) Drehung des linken Schneckengetriebes gegen den Uhrzeigersinn, (b) axiale Bewegung des Arretierungszylinders und Drehung des linken Schneckengetriebes im Uhrzeigersinn, (c) axiale Bewegung des Arretierungszylinders und Drehung des rechten Schneckengetriebes im Uhrzeigersinn, und (d) axiale Bewegung des Arretierungszylinders und Drehung des rechten Schneckenrades gegen den Uhrzeigersinn;
- 4: ist eine schematische Ansicht einer Rückblickvorrichtung, die das Stellantriebssystem gemäß der vorliegenden Offenbarung umfasst;
- 5: ist eine schematische Ansicht eines Fahrzeugs mit zwei Rückblickvorrichtungen gemäß der vorliegenden Offenbarung; und
- 6: veranschaulicht ein Verfahren zum Betreiben des Stellantriebssystems gemäß der vorliegenden Offenbarung.
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Die Offenbarung wird nun mit gelegentlichem Bezug auf die spezifischen Ausführungsformen der Offenbarung beschrieben. Diese Offenbarung kann jedoch in verschiedenen Formen verkörpert sein und sollte nicht als auf die hierin dargelegten Ausführungsformen beschränkt ausgelegt werden. Vielmehr werden diese Ausführungsformen so bereitgestellt, dass diese Offenbarung gründlich und vollständig ist und den Umfang der Offenbarung den Fachleuten vollständig vermittelt.
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Sofern nicht anders definiert, haben alle hierin verwendeten technischen und wissenschaftlichen Begriffe die gleiche Bedeutung, wie sie gemeinhin von einem Fachmann auf dem Gebiet zu dem diese Offenbarung gehört, verstanden werden. Die in der Beschreibung der Offenbarung verwendete Terminologie dient nur der Beschreibung bestimmter Ausführungsformen und soll nicht als Einschränkung der Offenbarung dienen. Wie in der Beschreibung der Offenbarung und der beigefügten Ansprüche verwendet, sollen die Singularformen „ein“, „eine“ und „der/die/das“ auch die Pluralformen umfassen, sofern der Kontext nichts anderes bestimmt.
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Sofern nicht anders angegeben, sind alle Zahlen, die Größen von Abmessungen wie Länge, Breite, Höhe usw. ausdrücken, wie sie in der Beschreibung und den Ansprüchen verwendet werden, so zu verstehen, dass sie in allen Fällen durch den Begriff „ungefähr“ geändert werden können. Dementsprechend sind die in der Beschreibung und den Ansprüchen dargelegten Zahleneigenschaften, sofern nicht anders angegeben, Näherungswerte, die je nach den gewünschten Eigenschaften, die in Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung zu erhalten sind, variieren können. Ungeachtet dessen, dass es sich bei den Zahlenbereichen und Parametern, die den weiten Umfang der Offenbarung festlegen, um Näherungswerte handelt, werden die in den einzelnen Beispielen angegebenen Zahlenwerte so genau wie möglich berichtet. Alle Zahlenwerte enthalten jedoch von Natur aus bestimmte Fehler, die sich zwangsläufig aus Fehlern in ihren jeweiligen Messungen ergeben.
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Der Begriff „Rückblickvorrichtung“, wie er hierin verwendet wird, ist definiert als eine am Fahrzeug angebrachte Vorrichtung, die es dem Fahrzeugführer ermöglicht, ausreichend nach hinten und seitlich zu sehen.
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1 zeigt eine Ausführungsform des Stellantriebssystems 1 für eine Rückblickvorrichtung 10, die eine Verstellung einer Komponente 11, vorzugsweise eines Rückblickelements 11, ermöglicht, wenn sie mit dem Stellantriebssystem 1 gemäß der vorliegenden Offenbarung in einer perspektivischen Ansicht verbunden ist, umfassend, ein Antriebssystem 2 dreht ein Bajonettzahnrad 3 über ein Motor-Schneckenrad 6, das in auf der Außenfläche 32 des Bajonettzahnrads 3 angeordnete Zähne eingreift, wobei das Antriebssystem 2 mindestens ein Element aus der Gruppe Gleichstrommotor, Piezosystem, Formgedächtnislegierung umfasst und wobei das Antriebssystem 2 angepasst ist, um das Bajonettzahnrad 3 im Uhrzeigersinn und/oder gegen den Uhrzeigersinn zu drehen. Das Bajonettzahnrad 3 ist über mindestens ein Eingriffselement 31 mit einem Arretierungszylinder 4 gekoppelt, der sich beim Einkuppeln in den Arretierungszylinder 4 axial in eine erste Richtung AD1 oder in eine zweite entgegengesetzte Richtung AD2 bewegt oder dreht in einer ersten Drehrichtung RD1 oder in einer zweiten entgegengesetzten Drehrichtung RD2 den Arretierungszylinder 4 entlang einer Drehachse R , um in mindestens eines von zwei Schneckenrädern 51 einzugreifen oder das eingerastete Schneckengetriebe zu drehen, wobei der Arretierungszylinder 4 zylindrisch mit einer zylindrischen Oberfläche als Eingriffsfläche 43 und gegenüberliegenden ersten und zweiten Seiten 41, 42, die jeweils auf eines von zwei Schneckenrädern 51 gerichtet sind, geformt ist, wobei die beiden Schneckenräder entlang der Drehachse R als erstes Schneckenrad 51 benachbart zur ersten Seite 41 und als zweites Schneckenrad 52 benachbart zur zweiten Seite 42 des Arretierungszylinders 4 angeordnet sind, wobei Führungselemente 44 zum Führen des mindestens einen Eingriffselements 31, das sich auf der Eingriffsfläche 43 von der ersten Seite 41 zur zweiten Seite 42 erstreckt, während es zumindest teilweise um die Eingriffsfläche 43 zirkuliert, wobei die Führungselemente 44 mindestens eine erste und eine zweite Anschlagposition 441, 442 umfassen, wobei entweder das erste Schneckenrad 51 oder das zweite Schneckenrad 52 durch den Arretierungszylinder 4 gedreht wird, wenn sich das Eingriffselement 31 in der ersten oder zweiten Anschlagsposition 441, 442 befindet, während das Arretierungszylinder 4 in axialer Richtung entlang der Drehachse R bewegt wird, um entweder in das erste Schneckenrad 51 oder das zweite Schneckenrad 52 einzugreifen, wenn sich das mindestens eine Eingriffselement 31 entlang der Führungselemente 44 zwischen den ersten und zweiten Anschlagspositionen 441, 442 bewegt. Das Stellantriebssystem 1 umfasst ferner eine Steuereinheit 7, die angepasst ist, um das Antriebssystem 2 als Reaktion auf ein entsprechendes Eingangssignal im Falle einer geforderten Einstellung der Komponente 11 zu initiieren, worin die Steuereinheit 7 angepasst ist, um die Position des ersten Schneckengetriebes 51 und des zweiten Schneckengetriebes 52 in ihrer aktuellen Position zu halten, wenn kein Eingangssignal IS für die geforderte Einstellung empfangen wird. Das Antriebssystem 2 kann auch mindestens einen Entkupplungsmechanismus umfassen, um eine manuelle Einstellung der Ausrichtung der Komponente 11 ohne Konflikt mit dem Antriebssystem 2 zu ermöglichen, vorzugsweise kann die Entkupplung durch eine aufgebrachte Kraft, die über eine Schwellenwertkraftfür die manuelle Einstellung hinaus geht, erfolgen.
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Die Führungselemente 44 können in Form von Schlitzen, Nuten oder als komplexe geometrische Form vorgesehen sein, die geeignet ist, mindestens eines der Eingriffselemente 31a oder 31 zu führen.
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2 zeigt eine Ausführungsform von (a) dem Bajonettzahnrad 3 in einer Seiten- und einer Perspektivansicht und (b) denj Arretierungszylinder 4 in einer Seitenansicht. Das Bajonettzahnrad 3 ist ringförmig mit einer Innenfläche 33, die auf den Arretierungszylinder 4 gerichtet ist. Das Eingriffselement 31 umfasst einen ersten Stift 31a, der auf der Innenfläche 33 angeordnet ist, und einen zweiten Stift 31b, der gegenüber dem ersten Stift 31a auf der Innenfläche 33 angeordnet ist, wobei beide Stifte 31a, 31b in die Führungselemente 44 eingreifen, siehe .
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Der Arretierungszylinder 4 ist zylindrisch geformt mit einer zylindrischen Oberfläche als Eingriffsfläche 43 und gegenüberliegenden ersten und zweiten Seiten 41, 42, die jeweils auf eines von zwei Schneckenrädern gerichtet sind (siehe Schneckenrad 51 und Schneckenrad 52 aus ). Die Eingriffsfläche 43 des Arretierungszylinders 4 umfasst die Führungselemente 44, die ferner die ersten und zweiten Anschlagspositionen 441, 442 und eine erste und zweite Rückanschlagsposition 443, 444 umfassen, die sich auf der Eingriffsfläche 43 zwischen der ersten und einer zweiten Anschlagsposition 441, 442 befinden, um es zu ermöglichen, das eingerastete Schneckenrad in eine entgegengesetzte Drehrichtung zu drehen, wobei die Führungselemente geeignet geformt sind, um ein Eingreifen des Eingriffselements in die erste und eine zweite Anschlagsposition 441, 442 im Falle des Bajonettzahnrads 3 in der ersten Drehrichtung RD1 und in die erste und eine zweite Rückanschlagsposition 441, 442 im Falle des Bajonettzahnrads 3 in der zweiten entgegengesetzten Drehrichtung RD2 zu ermöglichen. Der Arretierungszylinder 4 umfasst ferner zwei Gegeneingriffselemente 45 auf jeder Seite 41, 42, die geeignet geformt und angeordnet sind, um in entsprechende Eingriffselemente 53 von mindestens einem der beiden Schneckenräder einzugreifen.
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zeigt verschiedene Betriebsarten des Stellantriebssystems von in perspektivischen Ansichten:
- • 3(a) zeigt eine Drehung RD2 des linken Schneckengetriebes 52 gegen den Uhrzeigersinn;
- • 3(b) zeigt eine axiale Bewegung AD1 des Arretierungszylinders 4 und eine Drehung RD1 des linken Schneckenrades 52 im Uhrzeigersinn;
- • 3(c) zeigt eine axiale Bewegung AD2 des Arretierungszylinders 4 und eine Drehung RD1 des rechten Schneckengetriebes 51 im Uhrzeigersinn und
- • 3(d) zeigt eine axiale Bewegung AD2 des Arretierungszylinders 4 und eine Drehung RD2 des rechten Schneckengetriebes 51 gegen den Uhrzeigersinn.
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Diese verschiedenen Betriebsarten werden im Folgenden unter Bezugnahme auf 6 näher beschrieben.
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Das erste Schneckenrad 51 und/oder das zweite Schneckenrad 52 umfassen zwei Eingriffselemente 53, die entgegengesetzt auf dem Schneckenrad 51 oder Schneckenrad 52 im gleichen Abstand zur Drehachse R angeordnet sind und der ersten und/oder zweiten Seite 41, 42 des Arretierungszylinders 4 zugewandt sind, um in den Arretierungszylinder 4 einzugreifen, wobei die Eingriffselemente 53 eine dreieckige Form parallel zur Drehachse R aufweisen, wobei eine Spitze auf den Arretierungszylinder 4 gerichtet ist. Dementsprechend umfasst der Arretierungszylinder 4 zwei Gegeneingriffselemente 45 auf jeder Seite 41, 42 geeignet geformt und angeordnet, um in beide Eingriffselemente 53 beider Schneckenräder 51, 52, jedoch nur in ein Schneckenrad gleichzeitig einzugreifen. Die Eingriffselemente 53 und die Gegeneingriffselemente 45 umfassen Gleitflächen 531, 451, die aufeinander gerichtet sind, um sich durch Gleiten entlang der Gleitflächen 531, 451 ineinander zu greifen oder zu lösen. Die Eingriffselemente 53 und die Gegeneingriffselemente 45 werden durch Änderung der Drehrichtung des Arretierungszylinders 4 voneinander gelöst.
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4 ist ein Diagramm, das eine Rückblickvorrichtung 10 veranschaulicht, die das Stellantriebssystem 1 gemäß der vorliegenden Offenbarung umfasst, die an einem Gehäuse 12 montiert ist, wobei das Rückblickelement 11 ein Rückspiegel ist. Das Stellantriebssystem 1 umfasst den Arretierungszylinder 4, der wiederum mindestens ein Gegeneingriffselement 45 umfasst, das geeignet geformt und angeordnet ist, um in mindestens eines der Eingriffselemente 53 des Schneckenrads 51 und/oder des Schneckenrads 52 einzugreifen, das mit dem Stellantriebssystem 1 verbunden ist, um eine Einstellung des Rückblickelements 1 zu ermöglichen. Das Rückblickelement 11 kann ein Rückspiegel sein, der an einer Trägerplatte befestigt ist (hier nicht dargestellt), wobei das Stellantriebssystem 1 (gestricheltes Quadrat) hinter der Trägerplatte und dem Spiegelelement zum Antreiben der Trägerplatte angeordnet ist, um den Rückspiegel 11 einzustellen.
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5 ist ein Diagramm, das ein Fahrzeug 20 darstellt, das zwei Rückblickvorrichtungen 10 gemäß der vorliegenden Offenbarung umfasst. Im Allgemeinen umfasst das Fahrzeug 20 zwei Rückblickvorrichtungen 10 an der Außenseite des Fahrzeugs 20 auf der Fahrer- und Beifahrerseite sowie eine innere Rückblickvorrichtung (hier nicht dargestellt). Mindestens eine, vorzugsweise alle diese Rückblickvorrichtungen 10 können ein Stellantriebssystem 1 gemäß der vorliegenden Offenbarung umfassen. Der Begriff Fahrzeug 20 kann jede Art von Fahrzeug bezeichnen, das mit mindestens einer Rückblickvorrichtung 10 ausgestattet ist.
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6 ist ein Flussdiagramm, das eine Ausführungsform eines Verfahrens 100 zum Betreiben des Stellantriebssystems 1 gemäß der vorliegenden Offenbarung für eine Rückblickvorrichtung 10 veranschaulicht, die eine Einstellung einer Komponente 11, vorzugsweise eines Rückblickelements 11, ermöglicht, wenn sie mit dem Stellantriebssystem 1 verbunden ist, umfassend die Schritte des Bereitstellens 110 des Stellantriebssystems 1 in einer freigegebenen Position, umfassend ein Antriebssystem 2, das angepasst ist, um ein Bajonettzahnrad 3 um eine Drehachse R zu drehen, wobei das Bajonettzahnrad 3 über mindestens ein Eingriffselement 31 mit einem Arretierungszylinder 4 gekoppelt ist, wobei der Arretierungszylinder 4 zylindrisch mit einer zylindrischen Oberfläche als Eingriffsfläche 43 und gegenüberliegenden ersten und zweiten Seiten 41 geformt ist, 42, die jeweils auf eines von zwei Schneckenrädern gerichtet sind, die entlang der Drehachse R als erstes Schneckenrad 51 benachbart zur ersten Seite 41 und als zweites Schneckenrad 52 benachbart zur zweiten Seite 42 des Arretierungszylinders 4 angeordnet sind, wobei Führungselemente 44 das mindestens eine Eingriffselement 31 führen, das sich auf der Eingriffsfläche 43 von der ersten Seite 41 zur zweiten Seite 42 erstreckt, während es zumindest teilweise um die Eingriffsfläche 43 zirkuliert, wobei die Führungselemente 44 mindestens eine erste und eine zweite Anschlagposition 441, 442 umfassen; Bewegen 120 des Arretierungszylinders 4 aus der freigegebenen Position in axialer Richtung entlang der Drehachse R durch Drehen des Bajonettzahnrads 3 durch das Antriebssystem 2 in eine Drehrichtung, wobei sich das mindestens eine Eingriffselement 31 entlang der Führungselemente 44 zwischen den ersten und zweiten Anschlagspositionen 441, 442 bewegt, bis das Eingriffselement 31 in die ersten oder zweiten Anschlagspositionen 441, 442 eingreift; Drehen 130 des Arretierungszylinders 4 durch weiteres Drehen des Bajonettzahnrads 3 durch das Antriebssystem 2 in die gleiche Drehrichtung, wenn das Eingriffselement 31 in die ersten oder zweiten Anschlagspositionen 441, 442 eingreift; Einkuppeln von 140 Schneckenrädern 51 oder Schneckenrädern 52 durch den Arretierungszylinder 4, da der Arretierungszylinder 4 erstens axial bewegt und zweitens gedreht wird; und Drehen 150 des eingerasteten Schneckenrades durch weiteres Drehen des Bajonettzahnrads 3 durch das Antriebssystem 2 in die gleiche Drehrichtung. Das Verfahren kann ferner den Schritt des Drehens 170 desselben Schneckengetriebes in entgegengesetzter Drehrichtung durch Einkuppeln des Bajonettzahnrads über das Eingriffselement 31 in eine entsprechende erste oder zweite Rückanschlagsposition 443, 444 umfassen, während der Arretierungszylinder 4 durch Drehen 130 des Bajonettzahnrads 3 durch das Antriebssystem 2 in die entgegengesetzte Drehrichtung gedreht wird. Wenn das andere Schneckenrad gedreht werden soll, ist es erforderlich, das Stellantriebssystem 1 durch Drehen des Bajonettzahnrads 3 durch das Antriebssystem 2 in eine entgegengesetzte Drehrichtung wie zuvor zurück in die entriegelte Position zu transferieren 160, was zu einem Lösen des zuvor eingerasteten Schneckenrads und des Eingriffselements 31 aus den ersten oder zweiten Anschlagstellungen 441, 442 führt, gefolgt von dem Schritt des Bewegens des Arretierungszylinders in entgegengesetzter axialer Richtung gemäß der angewandten entgegengesetzten Drehrichtung. Ausgehend von dieser freigegebenen Position kann das andere Schneckenrad gedreht werden, indem die Schritte des Bewegens 120, Drehens 130 und Einkuppelns 140 und Drehens 150 des anderen Schneckenraddurchgeführt warden, indem das Bajonettzahnrad 3 durch das Antriebssystem 2 in die gleiche Drehrichtung gedreht wird wie im Transferierenschritt 160.
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Die Erfindung wurde anschaulich beschrieben. Es ist zu verstehen, dass die verwendete Terminologie dazu bestimmt ist, in der Natur von Worten der Beschreibung und nicht der Einschränkung zu sein. Viele Änderungen und Variationen der Offenbarung sind im Lichte der obigen Lehren möglich. Daher kann die Erfindung im Rahmen der beigefügten Ansprüche anders als spezifisch beschrieben ausgeübt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Stellantriebssystem
- 2
- Antriebssystem
- 3
- B aj onettzahnrad
- 4
- zylindrisch geformter Arretierungszylinder
- 6
- Motor (Schneckengetriebe)
- 7
- Steuereinheit
- 10
- Rückblickvorrichtung
- 11
- Rückblickvorrichtungs-Element
- 12
- Gehäuse
- 20
- Fahrzeug
- 31
- Eingriffselement
- 31a
- erster Pin
- 31b
- zweiter Pin
- 32
- Außenfläche
- 33
- Innenfläche
- 34
- Zähne des Bajonettzahnrads
- 41
- erste Seite des Arretierungszylinders
- 42
- zweite Seite des Arretierungszylinders
- 43
- Eingriffsfläche des Arretierungszylinders
- 44
- Führungselement
- 45
- Gegeneingriffselement
- 51
- erstes Schneckenrad
- 52
- zweites Schneckenrad
- 53
- Eingriffselement
- 100
- Verfahren zum Betreiben des Stellantriebssystems 1
- 110
- Bereitstellen des Stellantriebssystems in einer freigegebenen Position
- 120
- Bewegen des Arretierungszylinders aus der freigegebenen Position in axialer Richtung entlang der Drehachse
- 130
- Drehen des Arretierungszylinders
- 140
- Einkuppeln eines der Schneckenräder durch das Arretierungszylinder, da das Arretierungszylinder zunächst axial bewegt und dann gedreht wird.
- 150
- Drehen des eingerasteten schneckenrades durch drehen des bajonettzahnrads
- 160
- Transferieren des Stellantriebssystems zurück in die entriegelte Position durch Drehen des Bajonettzahnrads in entgegengesetzter Drehrichtung wie bisher.
- 170
- Drehen des gleichen Schneckenrades in entgegengesetzter Richtung
- 441
- erste Anschlagposition
- 442
- zweite Anschlagposition
- 443
- erste Rückanschlagposition
- 444
- zweite Rückanschlagposition
- 451
- Gleitfläche des Gegeneingriffselements
- 531
- Gleitfläche des Eingriffselements
- AD1, AD2
- axiale Richtung
- IS
- Eingangssignal
- RD 1, RD2
- Drehrichtung
- R
- Drehachse
