DE19601948C2 - Vorrichtung zum Erfassen der Position eines beweglichen Elementes - Google Patents
Vorrichtung zum Erfassen der Position eines beweglichen ElementesInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum
Erfassen der Position eines beweglichen Elementes, die bei
einer elektrischen Fenstervorrichtung zum Bewegen einer
Fensterscheibe einer Fahrzeugtür, um sie zu öffnen/zu
schließen, oder einer Schiebedachvorrichtung zum Bewegen eines
Schiebedaches, um es zu öffnen/zu schließen, oder dergleichen
verwendet wird.
Ein Motor wird als eine Antriebsquelle bei einer elektrischen
Fenstervorrichtung zum Bewegen einer Fensterscheibe eines
Fahrzeuges in vertikaler Richtung, um es zu öffnen/zu
schließen, oder in einer Schiebedachvorrichtung zum Bewegen
eines Schiebedaches, um es zu öffnen/zu schließen, verwendet.
In diesem Fall haben beispielsweise einige elektrische
Fenstervorrichtungen eine sogenannten Einklemm-Verhinderungs
funktion zum Verhindern, daß der Körper eines Fahrgastes oder
ein fremder Gegenstand unnötigerweise in einer Fensterscheibe
eingeklemmt wird. Bei einer elektrischen Fenstervorrichtung,
die eine solche Einklemm-Verhinderungsfunktion hat, ist ein
Begrenzungsschalter an einer vorbestimmten Position einer Tür
angeordnet, um zu überprüfen, auf der Basis eines Signals von
dem Begrenzungsschalter und eines Bremsstroms eines Motors, um
die Bewegung der Fensterscheibe zu steuern, d. h. die Drehposi
tion des Motors, ob ein Fremdkörper von der Fensterscheibe
eingeklemmt wird. Bei einem weiteren Beispiel ist eine Hall-IC
oder ein spezieller Kommutator angeordnet, um die Drehge
schwindigkeit eines Ankers zu erfassen, und ob ein Fremdkörper
in der Fensterscheibe eingeklemmt ist, wird auf der Basis des
sich ergebenden Drehgeschwindigkeits-Erfassungssignales (der
Pulsanzahl oder Pulsbreite eines Pulssignals) erfaßt, um die
Drehposition des Motors zu steuern.
Bei einer solchen elektrischen Fenstervorrichtung (einem
Mechanismus zum Erfassen der Drehposition eines Motors) ist,
wenn ein Motor oder ein Fensterstellglied eingebaut ist, eine
mühsame Einstellung der Einbau-Position oder ein mühsames
Rücksetzen nach dem Einbau unvermeidbar erforderlich.
Genauer gesagt muß beispielsweise bei dem Einklemm-Verhinde
rungsmechanismus, der auf der Basis eines Bremsstromes eines
Motors oder eines Signals von einem Begrenzungsschalter, der
an der Tür angeordnet ist, aufgebaut ist, der Motor oder das
Fensterstellglied in einem Kraftfahrzeugkörper in nicht nur
einem Zustand, in dem die vertikale Position der Fensterschei
be einer vorbestimmten Drehposition einer Motor-Drehwelle
entspricht, eingebaut sein, sondern auch in einem Zustand, in
dem der Begrenzungsschalter einer vorbestimmten Position der
Fensterscheibe entspricht. Aus diesem Grund ist die Einstel
lung der Einbauposition mühsam, und eine große Anzahl von
Teilen ist erforderlich. Zusätzlich, selbst wenn der Begren
zungsschalter oder dergleichen auf eine optimale Position in
der Anfangsstufe des Einbaus eingestellt ist, muß jedesmal
eine Neueinstellung vorgenommen werden, wenn die Fensterschei
be instabil bei nachfolgender Benutzung der elektrischen
Fenstervorrichtung gemacht wird. Zusätzlich muß bei dem
Einklemm-Verhinderungsmechanismus, der auf der Basis eines
Erfassungssignals der Anzahl von Umdrehungen (Pulssignal) von
dem Anker gebildet ist, wie in dem obengenannten Mechanismus,
selbst wenn die Motor-Drehwelle anfänglich in Übereinstimmung
mit der Fensterscheibe am Anfangszustand des Einbaus einge
richtet ist, danach, wenn die Fensterscheibe instabil gemacht
wird, die Positionsbeziehung zwischen der Fensterscheibe und
der Motor-Drehwelle wieder neu eingestellt werden.
Auf diese Weise muß bei dem herkömmlichen Mechanismus zum
Erfassen der Drehposition eines Motors, der in einer elektri
schen Fenstervorrichtung, einer Schiebedachvorrichtung oder
dergleichen verwendet wird, die mühsame Einstellung einer
Einbauposition während eines Einbau-Arbeitsgangs oder das
mühsame Rücksetzen nach dem Einbau-Arbeitsgang durchgeführt
werden. Zusätzlich, wenn ein Einklemm-Verhinderungsmechanismus
aufgebaut wird, sind die Kosten weiterer Teile, so wie einem
Controller und dergleichen, hoch, und eine hohe Genauigkeit
kann nicht erhalten werden.
In der DE 28 21 543 C2 wird eine Vorrichtung zur Anzeige einer
Winkelstellung beschrieben. Die Vorrichtung weist eine Plane
tengetriebekombination auf, die ein Ringgetrieberad und eine
Planetenradanordnung enthält. Ein Drehmoment wird von einer
Welle durch den Umlauf der Planetenradanordnung und unter Ver
mittlung einer Rutschkupplung auf das Ringgetrieberad übertra
gen. Bei der Vorrichtung ist vorgesehen, daß die Drehung des
äußeren ringförmigen Bauteiles, welches über die Rutschkupp
lung sein Drehmoment enthält, durch einen Anschlag angehalten
werden kann. Die Rutschkupplung ermöglicht nun, daß die An
triebswelle, unabhängig von dem Bewegungszustand des äußeren
Ringteils, stets eine Rotationsbewegung ausführen kann, das
heißt, sich auch nach dem Anschlag des eigentlichen anzeigen
den Elementes der Anordnung weiter drehen kann. Es wird also
eine Entkopplungsmöglichkeit zwischen dem Antrieb und einem
eigentlich anzeigenden Geräteteil zur Verfügung gestellt, wel
che aber reichlich kompliziert ist.
Die vorliegende Erfindung ist in Anbetracht der obengenannten
Umstände erfolgt und hat als ihre Aufgabe, eine Vorrichtung
zum Erfassen der Position eines beweglichen Elementes zur
Verfügung zu stellen, bei der, wenn die Vorrichtung zum
Erfassen der Position des beweglichen Elementes in einer
elektrischen Fenstervorrichtung oder einer Schiebedachvorrich
tung verwendet wird, nicht nur die hochgenaue Erfassung der
Position einer Fensterscheibe oder eines Schiebedaches und die
Steuerung von deren Bewegung, sondern auch das Einrichten
einer Anfangsposition, die frei von mühsamer Einstellung ist,
mit einer einfachen Struktur zu geringen Kosten realisiert
werden kann, und ein Bereich, in dem die Vorrichtung zum
Erfassen der Position des beweglichen Elementes angewendet
wird, erweitert wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zum
Erfassen der Position eines beweglichen Elementes zur Verfü
gung gestellt, um eine vorbestimmte Bewegungsposition eines
beweglichen Elementes zu erfassen, das beweglich zwischen ei
ner ersten Position und einer zweiten Position angeordnet ist,
wobei die Bewegung durch die Antriebskraft einer Drehantriebs
quelle erfolgt, welche sowohl in Vorwärts- als auch in Rück
wärtsrichtung drehbar ist, mit einer Schalteinheit zum Erfas
sen der vorbestimmten Bewegungsposition des beweglichen Ele
mentes auf Basis einer EIN/AUS-Operation eines Kontaktes; und
einer Planetengetriebekombination, mit einem Ringgetrieberad
und einer Planetenradanordnung, die zusammen mit dem bewegli
chen Element durch ein Drehmoment bewegt werden, das von der
Drehantriebsquelle übertragen wird, zum Bewirken, daß das
Ringgetrieberad die Schalteinheit an der vorbestimmten Bewe
gungsposition des beweglichen Elementes betätigt, wobei in
einem normalen Zustand die Planetengetriebekombination das
Drehmoment der Drehantriebsquelle von der Planetenradanordnung
auf das Ringgetrieberad überträgt, indem die Umlaufbewegung
der Planetenradanordnung verhindert wird, und wobei in dem Fall, daß die Drehantriebs
quelle in Vorwärtsrichtung gedreht wird, um das bewegliche
Element in Vorwärtsrichtung in eine Anfangssposition zu bewe
gen, vorgesehen
ist, daß die Übertragung des Vorwärtsdrehmomentes von der
Drehantriebsquelle auf das Ringgetrieberad dadurch unterbro
chen wird, daß die Planetenradanordnung eine Umlaufbewegung
ausführt, um so die Drehung des Ringgetrieberades anzuhalten,
wenn das Ringgetrieberad um einen vorbestimmten Betrag in Vor
wärtsrichtung gedreht ist, nachdem die Schalteinheit die EIN/-
AUS-Operation durchführt,
mit dem Ergebnis, daß die Anhalteposition der Drehung des
Ringgetrieberades der Anfangsposition des beweglichen Elemen
tes entspricht.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird bei der Vorrichtung zum
Erfassen der Position, eines beweglichen Elementes die Umdre
hung einer Planetenradanordnung im allgemeinen verhindert. Wenn die
Drehantriebsquelle sich in einer Vorwärts/Rückwärts-Richtung
bewegt, wird diese Bewegungskraft auf die Planetenradanordnung und das
Ringgetrieberad übertragen, und das Ringgetrieberad wird
zusammen mit der Drehantriebsquelle gedreht. Wenn das beweg
liche Element eine vorbestimmte Bewegungsposition erreicht,
betätigt das Ringgetrieberad die Schalteinheit. Damit wird
eine vorbestimmte Bewegungsposition des beweglichen Elementes
erfaßt.
Nachdem die Schalteinheit arbeitet, wenn das Ringgetrieberad
in die Vorwärtsrichtung um einen vorbestimmten Betrag gedreht
ist, wird es möglich gemacht, die Planetenradanordnung zu drehen, und
die Übertragung des Vorwärtsdrehmomentes von der Drehantriebs
quelle zu dem Ringgetrieberad wird unterbrochen. Genauer, wenn
einmal die Schalteinheit arbeitet, bewegt sich, wenn das
Ringgetrieberad in die Vorwärtsrichtung um den vorbestimmten
Betrag gedreht wird, das Ringgetrieberad der Planetengetriebe
kombination nicht, um die Schalteinheit arbeitend zu halten,
selbst wenn das bewegliche Element in die Vorwärtsrichtung
bewegt wird. Mit anderen Worten, wenn einmal das bewegliche
Element ausreichend in der Vorwärtsrichtung bewegt ist, wird
die Vorrichtung zum Erfassen der Position eines beweglichen
Elementes automatisch in den Anfangszustand versetzt, indem
die Schalteinheit betätigt wird.
Daher, wenn beispielsweise diese Positionserfassungsvorrich
tung in einer elektrischen Kraftfahrzeugfenstervorrichtung mit
einer Einklemm-Verhinderungsfunktion oder bei einem Antriebs
motor dafür verwendet wird, wenn einmal die Ausgangswelle des
Motors in ausreichender Weise in der Vorwärtsrichtung gedreht
ist, wenn die Positionserfassungsvorrichtung in dem Kraftfahr
zeugkörper eingebaut ist, wird die Positionserfassungsvorrich
tung automatisch in den Anfangszustand versetzt, indem die
Schalteinheit betätigt wird. Aus diesem Grund kann die
Anfangsposition in einfacher Weise ohne mühsame Einstellung
der Einbauposition während des Einbau-Arbeitsgangs und ohne
mühsames Rücksetzen nach dem Einbau-Arbeitsgang eingestellt
werden.
Zusätzlich erfordert bei einer Positionserfassungsvorrichtung
mit einer Anordnung, bei der die Drehzahl des Ankers eines
Motors zum Antreiben einer elektrischen Fenstervorrichtung
durch Verwenden einer Hall-IC oder dergleichen erfaßt wird, um
die Motor-Drehwelle, d. h. die Bewegungsposition der Fenster
scheibe zu erfassen, eine Steuerschaltung dafür in unvermeid
barer Weise einen Zähler. Die Positionserfassungs
vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung jedoch kann eine
korrekte Position auf der Basis nur eines EIN/AUS-Signales
bestimmen, die Steuerschaltung erfordert keinen Zähler und die
Positionserfassungsvorrichtung kann zu geringen Kosten
hergestellt werden.
Die Vorrichtung zum Erfassen der Position eines beweglichen
Elementes gemäß der vorliegenden Erfindung weist bevorzugt
einen Drehmoment-Erhöhungsmechanismus auf. Wenn die Vorrich
tung zum Erfassen der Position eines beweglichen Elementes den
Drehmoment-Erhöhungsmechanismus aufweist, wird in einem
normalen Zustand, der eingestellt ist, währen der Umlauf
der Planetenradanordnung der Planetengetriebekombination
daran gehindert wird, das Ringgetrieberad zusammen mit dem
beweglichen Element zu bewegen, eine Kraft zum Verhindern des
Umlaufs der Planetenradanordnung vergrößert, wobei das Drehmoment,
das von der Drehantriebskraft auf das Ringgetrieberad übertra
gen werden kann, vergrößert wird.
Daher wird in dem normalen Zustand die Planetenradanordnung nicht
unerwünscht durch Schwingungen oder dergleichen in Umlauf versetzt, und
die Übertragung der Bewegungskraft auf das Ringgetrieberad
(Bewegung zusammen mit dem Ringgetrieberad) in dem normalen
Zustand kann zuverlässig durchgeführt werden, und die Schalt
einheit kann genau betätigt werden.
Bei der Anordnung der oben beschriebenen Vorrichtung zum
Erfassen der Position eines beweglichen Elementes wird, wenn
das Ringgetrieberad sich zusammen mit dem beweglichen Element
bewegt, um eine vorbestimmte Drehposition zu erreichen, ein
Arretierabschnitt, der auf dem Ringgetrieberad der Planeten
getriebekombination vorgesehen ist, in Kontakt mit einem
Vorsprung gebracht, der an einer Position angeordnet ist, in
der das Ringgetrieberad von der Anordnungsposition der Schalt
einheit ausgehend in die Vorwärtsrichtung um einen vorbestimm
ten Betrag gedreht wird. Daher wird es möglich gemacht, die
Planetenradanordnung in Umlauf zu versetzen, und die Übertragung des Vorwärtsdreh
momentes auf das Ringgetrieberad kann unterbrochen werden.
In diesem Fall kann der Arretierabschnitt seine Anordnungspo
sition ändern. Wenn die Anordnungsposition des Arretierab
schnittes geändert wird, können Synchronisationen, nach denen
ein Drehmomentübertragungs-Unterbrechungszustand (ein Zustand,
bei dem die Drehung des Ringgetrieberades verhindert wird, um
es möglich zu machen, die Planetenradanordnung in Umlauf zu versetzen) eingestellt
ist, individuell geändert werden.
Daher kann die Vorrichtung zum Erfassen der Position eines
beweglichen Elementes in einfacher Weise bei einer elektri
schen Fenstervorrichtung, einer Schiebedachvorrichtung oder
dergleichen jedes der unterschiedlichen Typen von Fahrzeugen
eingesetzt werden (mit anderen Worten, selbst wenn einge
stellte Erfassungspositionen, die von der Schalteinheit
erfaßt werden, unterschiedlich sind). Die eingestellte
Erfassungsposition des beweglichen Elementes, die von der
Schalteinheit erfaßt wird, kann in beliebiger Weise geändert
werden, und ein Bereich, in dem die Vorrichtung zum Erfassen
der Position eines beweglichen Elementes eingesetzt werden
kann, wird vergrößert, so daß die Kosten verringert werden.
Bei der Anordnung der oben beschriebenen Vorrichtung zum
Erfassen der Position eines beweglichen Elementes greift
beispielsweise, wenn sich das Ringgetrieberad zusammen mit dem
beweglichen Element bewegt, um eine vorbestimmte Drehposition
zu erreichen, der Kurvenflächenabschnitt, der auf dem Ringge
trieberad angeordnet ist, in die Schalteinheit, um die
Schalteinheit zu betätigen. Somit kann eine Drehposition des
beweglichen Elementes erfaßt werden.
In diesem Fall ist die Schalteinheit unabhängig von der
Planetengetriebekombination angeordnet, und die Schalteinheit
wird durch den Kurvenflächenabschnitt betätigt, der auf dem
Ringgetrieberad angeordnet ist. Aus diesem Grund kann die
Schalteinheit ohne einen Einfluß von Reibung, Schwingung oder
dergleichen aufgrund der Bewegung des Ringgetrieberades
betätigt werden, und einem Übertragungsausfall aufgrund von
Klappern, einer Verschiebung der eingestellten Position,
Schwingung oder dergleichen kann vorgebeugt werden.
Die obige und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der
vorliegenden Erfindung werden deutlicher aus der folgenden
Beschreibung und den angefügten Ansprüchen, zusammen mit den
beigefügten Zeichnungen genommen, in denen bevorzugte Ausfüh
rungsformen der vorliegenden Erfindung mittels veranschau
lichender Beispiele gezeigt sind.
Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die beigefügten Zeichnun
gen beschrieben werden, in denen:
Fig. 1 eine perspektivische Explosionsansicht einer Posi
tionserfassungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht ist, die die Gesamtheit
eines Motors für eine elektrische Fenstervorrichtung zeigt, in
der die Positionserfassungsvorrichtung gemäß der ersten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eingesetzt ist;
Fig. 3 eine teilweise weggeschnittene Draufsicht ist, die den
Motor für die elektrische Fenstervorrichtung zeigt, bei der
die Positionserfassungsvorrichtung gemäß der ersten Ausfüh
rungsform der vorliegenden Erfindung eingesetzt ist;
Fig. 4 eine Schnittansicht entlang einer Linie 4-4 in Fig. 3
ist, die den Motor für die elektrische Fenstervorrichtung
zeigt, bei der die Positionserfassungsvorrichtung gemäß der
ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eingesetzt
ist;
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht ist, die eine Getriebe
basis zeigt, die bei der Positionserfassungsvorrichtung gemäß
der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein
gesetzt ist;
Fig. 6 eine Schnittansicht ist, die einen Anordnungszustand
einer Getriebebasis und eines Planetenrades zeigt, die bei
der Positionserfassungsvorrichtung gemäß der ersten Ausfüh
rungsform der vorliegenden Erfindung eingesetzt sind;
Fig. 7 eine Draufsicht ist, die einen Einbauzustand der
Getriebebasis und des Planetenrades zeigt, die bei der
Positionserfassungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungs
form der vorliegenden Erfindung eingesetzt sind;
Fig. 8 eine Draufsicht ist, die einen Einbauzustand der
Getriebebasis, des Planetenrades und eines Ringgetrieberades
zeigt, die bei der Positionserfassungsvorrichtung gemäß der
ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eingesetzt
sind;
Fig. 9 eine Draufsicht ist, die die wechselseitige Beziehung
zwischen einem festen Kontakt und bewegbaren Kontakten und
die Wechselbeziehung zwischen einem Arretierabschnitt und
einem Vorsprung der Positionserfassungsvorrichtung gemäß der
ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 10A, 10B und 10C Schnittansichten sind, die weitere
Getriebebasen zeigen, die bei der Positionserfassungsvorrich
tung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung eingesetzt werden;
Fig. 11 eine perspektivische Ansicht ist, die ein Ringgetrie
berad und einen Begrenzungsschalter zeigt, welche bei der
Positionserfassungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungs
form der vorliegenden Erfindung eingesetzt sind;
Fig. 12 eine Draufsicht ist, die die wechselseitige Bezie
hung zwischen einem Kurvenflächenabschnitt und dem Begren
zungsschalter und die wechselseitige Beziehung zwischen einem
Arretierabschnitt und einem Vorsprung der Positionserfassungs
vorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung zeigt;
Fig. 13 eine Draufsicht ist, die die wechselseitige Beziehung
zwischen dem Kurvenflächenabschnitt und dem Begrenzungsschal
ter und die wechselseitige Beziehung zwischen dem Arretierab
schnitt und dem Vorsprung der Positionserfassungsvorrichtung
gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
zeigt;
Fig. 14 eine perspektivische Ansicht ist, die ein Ringgetrie
berad zeigt, welches bei einer Positionserfassungsvorrichtung
gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
eingesetzt ist;
Fig. 15 eine perspektivische Ansicht ist, die ein Ringgetrie
berad zeigt, welches bei einer Positionserfassungsvorrichtung
gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
eingesetzt ist; und
Fig. 16 eine perspektivische Ansicht ist, die ein Ringgetrie
berad zeigt, welches bei einer Positionserfassungsvorrichtung
gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
eingesetzt ist.
Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht, die die Gesamtheit
eines Motors 10 für eine elektrische Fenstervorrichtung zeigt,
bei der eine Positionserfassungsvorrichtung 30 gemäß der
ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eingesetzt
wird. Fig. 3 ist eine teilweise weggeschnittene Draufsicht,
die den Motor 10 zeigt, und Fig. 4 ist eine Schnittansicht
entlang einer Linie 4-4 in Fig. 3, die den Motor 10 zeigt.
Der Motor 10 ist aus einer Motoreinheit 10A und einer Getrie
beeinheit 10B, die mit der Motoreinheit 10A verbunden ist,
aufgebaut. Eine sich drehende Welle 12 der Motoreinheit 10A
erstreckt sich in die Getriebeeinheit 10B, und ein Schnecken
getriebe 14 ist an der Spitze der sich drehenden Welle 12
gebildet. Dieses Schneckengetriebe 14 greift in ein Dreh
getrieberad 16, das in der Getriebeeinheit 10B vorgesehen ist.
Das Drehgetrieberad 16 hat eine Welle 20, die als eine
Motorausgangswelle dient, drehbar durch eine Abdeckung 18 der
Getriebeeinheit 10B getragen. Demgemäß, wenn die Motoreinheit
10A arbeitet, um die sich drehende Welle 12 zu drehen, wird
dieses Drehmoment auf das Drehgetrieberad 16 über das
Schneckengetriebe 10 übertragen, um die Welle 20 zu drehen.
Ein Ritzel 22 ist an der Spitze der Welle 20 befestigt. Das
Ritzel 22 greift in eine Zahnstange (nicht gezeigt) eines
Fensterstellgliedes. In diesem Fall, gemäß dieser Ausführungs
form, wird eingestellt, daß sich eine Fensterscheibe jedesmal
um einen Hub bewegt, z. B. wird die Welle 20 (das Ritzel 22) 3
bis 3,5 mal gedreht.
Die Positionserfassungsvorrichtung 30 ist über eine Dichtung
32 mit dem Drehgetrieberad 16 auf der Seite gegenüber der
Fläche, an der das Ritzel 22 der Welle 20 angebracht ist,
befestigt.
Wie es in Einzelheiten in Fig. 1 gezeigt ist, weist die
Positionserfassungsvorrichtung 30 eine Basisplatte 34 und eine
Abdeckplatte 36 auf und hat eine im wesentlichen zylindrische
Form, die durch die Basisplatte 34 und die Abdeckplatte 36
gebildet ist. Ein Durchgangsloch 38 ist in dem mittleren
Abschnitt der Basisplatte 34 ausgebildet, und ein Vorsprung 40
ist an einem Abschnitt des Umfangs der Basisplatte 34 so
ausgebildet, daß er sich in der axialen Richtung erstreckt.
Die Positionserfassungsvorrichtung 30 weist eine Verbindungs
welle 42 auf. Bei dieser Verbindungswelle 42 ist ein Ende
einstückig mit der Welle 20 des Drehgetrieberades 16 verbun
den, und sie dreht sich immer zusammen mit der Welle 20. Das
andere Ende erstreckt sich in die Positionserfassungsvorrich
tung 30 (Basisplatte 34 und Abdeckplatte 36) durch das Durch
gangsloch 38, das in der Basisplatte 34 ausgebildet ist. Ein
Sonnengetrieberad 44, das Bestandteil einer Planetengetriebe
kombination ist, ist nahe dem anderen Ende der Verbindungswel
le 42 vorgesehen und greift in die Planetenräder 54 (wie es
später beschrieben wird).
Ein Ringgetrieberad 46, das Bestandteil der Planetengetriebe
kombination ist, ist auf einer Seite der Basisplatte 34 ange
bracht, d. h. um die Verbindungswelle 42 herum, derart, daß
das Ringgetrieberad 46 dem Sonnengetrieberad 44 gegenüber
liegt. Ein Flanschabschnitt 48 ist an einen Endabschnitt des
Ringgetrieberades 46 auf der Seite der Basisplatte 34 inte
griert, und der Flanschabschnitt 48 ist drehbar in der
Basisplatte 34 untergebracht. Der Flanschabschnitt 48 hat
einen beweglichen Kontakt 50, der auf ihm ausgebildet ist. Der
bewegliche Kontakt 50 ist eine leitende Platte, die in der
Form eines Bogens ausgebildet ist, und so an dem Flanschab
schnitt 48 anliegt, daß er im wesentlichen dieselbe Ebene wie
die des Flanschabschnittes 48 hat. Ein Arretierabschnitt 52
ist so ausgebildet, daß er von einem Bereich des Umfangs des
Flanschabschnittes 48 hervorsteht. Dieser Arretierabschnitt 52
entspricht dem Vorsprung 40, der auf der oben beschriebenen
Basisplatte 34 ausgebildet ist. Wenn das Ringgetrieberad 46
(Flanschabschnitt 48) in einer Vorwärtsrichtung gedreht wird
(der Richtung des Pfeiles A in den Fig. 1 und 3), so daß er
eine vorbestimmte Drehposition erreicht, wird der Arretierab
schnitt 52 in Kontakt mit dem Vorsprung 40 gebracht, um eine
weitere Drehung des Ringgetrieberades 46 in der Vorwärtsrich
tung zu verhindern.
Drei Planetenräder 54 sind zwischen dem inneren Umfangsab
schnitt des Ringgetrieberades 46 und dem Sonnengetrieberad 44
angeordnet. Diese Planetenräder 54 sind drehbar durch eine
Getriebebasis 56 gehalten. Für diesen Fall zeigt Fig. 5 die
Einzelheiten der Getriebebasis 56, indem eine perspektivische
Ansicht verwendet wird. Bei der Getriebebasis 56 sind drei
Trägerwellenabschnitte 64, die sich von einer scheibenähnli
chen Haupteinheit 62 erstrecken, gebildet. Wie es in den
Fig. 6 und 7 gezeigt ist, ist jedes Planetenrad 54 durch
den jeweiligen Trägerwellenabschnitt 64 getragen. Wie in Fig.
8 gezeigt, greift jedes Planetenrad 54 in das Ringgetrieberad
46 und das Sonnengetrieberad 44. Genauer bilden das Sonnen
getrieberad 44, das Ringgetrieberad 46 und die Planetenräder
54 eine Planetengetriebekombination, so daß die Drehung der
Verbindungswelle 42 (d. h. der Welle 20) übertragen werden
kann, wobei ihre Drehgeschwindigkeit verringert wird. Wenn zum
Beispiel die Getriebebasis 56 festgehalten wird, um die
Drehung der Planetenräder 54 zu verhindern, kann die Drehung
der Verbindungswelle 42 (d. h. der Welle 20) auf das Ringge
trieberad 46 übertragen werden, wobei die Drehgeschwindigkeit
der Verbindungswelle 42 verringert wird.
Bei dieser Ausführungsform ist das Untersetzungsverhältnis der
Planetengetriebekombination, die durch das Sonnengetrieberad
44, das Ringgetrieberad 46, und die Planetenräder 54 gebildet
ist, so eingestellt, daß es 4 : 1 ist. Das Ringgetrieberad 46
ist so gestaltet, daß es sich um nicht mehr als eine Umdrehung
dreht, während eine Fensterscheibe sich um einen Hub bewegt
(während das Sonnengetrieberad 44 3 bis 3,5 mal gedreht
wird). Das Untersetzungsverhältnis der Planetengetriebe
kombination ist nicht auf 4 : 1 begrenzt. Das Untersetzungsver
hältnis kann in beliebiger Weise eingestellt sein.
Zusätzlich sind in der Getriebebasis 56 drei vorspringende
Abschnitte 66, die als ein Drehmoment-Erhöhungsmechanismus
dienen, im Umfangsbereich der scheibenähnlichen Haupteinheit
62 gebildet. Wie es in Fig. 6 gezeigt ist, sind die vorsprin
genden Abschnitte 66 so gebildet, daß sie sich in dieselbe,
Richtung wie die Trägerwellenabschnitte 64 erstrecken,
wobei die Höhe jedes vorspringenden Abschnittes 66 so einge
stellt ist, daß sie größer ist als die Höhe jedes Trägerwel
lenabschnitts 64. Eine geneigte Fläche 68 ist auf der Spitze
jedes vorspringenden Abschnittes 66 gebildet und entspricht
einer Kontaktfläche 35, die auf der oben beschriebenen
Basisplatte 34 gebildet ist. Genauer wird die Getriebebasis 56
in einem solchen Zustand gehalten, daß die geneigten Flächen
68 der vorspringenden Abschnitte 66 im Kontakt mit der
Kontaktfläche 35 der Basisplatte 34 sind. Die Neigung der
geneigten Fläche 68 jedes vorspringenden Abschnittes 66 ist
bevorzugt auf 5° oder mehr eingestellt.
Eine Wellenscheibe 58, die einen Klemmechanismus bildet, ist
zwischen der Getriebebasis 56 und der Abdeckplatte 36 zum
Abdecken der Planetengetriebekombination, die durch das
Sonnengetrieberad 44, das Ringgetrieberad 46, die Planetenrä
der 54 und die Getriebebasis 56 gebildet ist, die so ange
ordnet sind, wie es oben beschrieben ist, vorgesehen. Da die
Wellenscheibe 58 immer auf die Getriebebasis 56 drückt, wird
die Drehung der Getriebebasis 56 verhindert, indem die
Getriebebasis 56 in einem solchen Zustand gehalten wird, daß
die geneigten Flächen 68 der vorspringenden Abschnitte 66 im
Kontakt mit der Kontaktfläche 35 der Basisplatte 34 sind, und
die Planetenräder 54 sind in einem solchen Zustand gehalten,
daß die Drehung der Planetenräder 54 verhindert wird. Wenn
andererseits der Arretierabschnitt 52 des Flanschabschnitts 48
des Ringgetrieberades 46 in Kontakt mit dem Vorsprung 40
gebracht wird, um die weitere Drehung des Ringgetrieberades 46
in der Vorwärtsrichtung zu verhindern, bewirkt das Drehmoment
in der Vorwärtsrichtung des Sonnengetrieberades 44, das die
Druckkraft (Haltekraft) der Getriebebasis 56 überschreitet,
daß die Wellenscheibe 58 den Haltezustand der Getriebebasis 56
aufgibt, so daß es möglich wird, die Planetenräder 54 zu
drehen. Genauer, nachdem der Arretierabschnitt 52 des Flansch
abschnittes 48 in Kontakt mit dem Vorsprung 40 gebracht wird,
kann die Wellenscheibe 58 die Übertragung des Vorwärtsdrehmo
mentes von dem Sonnengetrieberad 44 (Welle 20) auf das Ringge
trieberad 46 unterbrechen. Demgemäß, in einem Zustand, in dem
der Arretierabschnitt 52 in Kontakt mit dem Vorsprung 40
gebracht wird, um die Drehung des Ringgetrieberades 46 zu ver
hindern, wenn das Sonnengetrieberad 44 (Welle 20) in der
Vorwärtsrichtung (Richtung, um das Ringgetrieberad 46 in der
Vorwärtsrichtung zu drehen) gedreht wird, drehen sich nur die
Planetenräder 54 zusammen mit der Getriebebasis 56.
Ein Paar fester Kontakte 60 ist an der Abdeckplatte 36
befestigt. Die festen Kontakte 60 sind ein Paar Kontaktplat
ten, die Elastizität haben. Ein Ende jedes festen Kontaktes 60
ist auf der Abdeckplatte 36 befestigt, und die Spitze jedes
festen Kontaktes 60 erstreckt sich zu dem Flanschabschnitt 48
des Ringgetrieberades 46, so daß er in elastischen Kontakt mit
dem Flanschabschnitt 48 gebracht wird. Die festen Kontakte 60
werden in Kontakt mit dem beweglichen Kontakt 50 gebracht,
wenn das Ringgetrieberad 46 eine vorbestimmte Drehposition
erreicht. Die festen Kontakte 60 und der bewegliche Kontakt 50
sind elektrisch mit einer Steuerschaltung für die elektrische
Fenstervorrichtung verbunden. Der bewegliche Kontakt 50 wird
in Kontakt mit dem Paar fester Kontakte 60 gebracht, so daß
sie in einen EIN-Zustand eingestellt werden, so daß die
Drehposition des Ringgetrieberades 46, d. h. die Drehposition
des Sonnengetrieberades 44, d. h. die Drehposition der Welle 20
erfaßt werden kann. Die festen Kontakte 60 und der bewegliche
Kontakt 50 werden bei der Drehsteuerung (die später beschrie
ben werden wird) des Motors 10 verwendet.
Bei dieser Ausführungsform, wie sie in der Fig. 9 in Einzel
heiten gezeigt ist, erreicht beispielsweise, wenn die Fenster
scheibe sich nach oben aus einem offenen Zustand bewegt, um
eine Position zu erreichen, welche 4 mm weit von einer Halte
position am oberen Ende in der Richtung nach unten entfernt
ist, der Arretierabschnitt 52 eine Position, die um einen
Drehwinkel von a° in der stromaufwärtigen Richtung von der
Position entfernt ist, in der der Arretierabschnitt 52 in
Kontakt mit dem Vorsprung 40 gebracht ist. Zu diesem Zeitpunkt
wird der bewegliche Kontakt 50 in Kontakt mit dem Paar fester
Kontakte 60 gebracht, so daß sie in einem EIN-Zustand (einem
elektrisch leitenden Zustand) sind. Danach werden die Größen
und dergleichen der jeweiligen Teile so eingerichtet, daß
dieser EIN-Zustand (der Zustand bei dem der bewegliche Kontakt
50 in Kontakt mit dem Paar fester Kontakte 60 ist) gehalten
wird, bis der Arretierabschnitt 52 in Kontakt mit dem Vor
sprung 40 gebracht wird.
Im Gegensatz zu dem Obigen können die Positionen in der
folgenden Weise erfaßt werden. Das heißt, wenn die Fenster
scheibe sich nach oben aus einem offenen Zustand bewegt, um
die Position zu erreichen, die 4 mm weit entfernt von der
Halteposition am oberen Ende in der Richtung nach unten
entfernt ist, und der Arretierabschnitt 52 eine Position
erreicht, die von der Position, in der der Arretierabschnitt
im Kontakt mit dem Vorsprung 40 ist, um einen Drehwinkel von
a° auf der stromaufwärtigen Seite verschoben ist, wird der
bewegliche Kontakt 50 in Kontakt mit dem Paar fester Kontakte
60 gebracht, so daß sie in einem AUS-Zustand (einem elektrisch
nicht durchlässigen Zustand) sind, so daß die Positionserfas
sung erreicht werden kann. Zusätzlich, nachdem der Zustand
erreicht worden ist, wie es oben beschrieben worden ist, muß
dieser EIN/AUS-Zustand nicht notwendigerweise elektrisch
aufrechterhalten werden. Ein Triggersignal, das erzeugt wird,
wenn der bewegliche Kontakt 50 in Kontakt mit dem Paar fester
Kontakte 60 gebracht wird, kann erfaßt werden, um zu überprü
fen, ob die Positionserfassungsvorrichtung eine vorbestimmte
Drehposition erreicht.
Die Arbeitsweise dieser Ausführungsform wird bei einem Fall
beschrieben werden, bei dem ein sich nach oben bewegender
Schalter der elektrischen Fenstervorrichtung betätigt wird, um
die Fensterscheibe nach oben zu bewegen.
Bei dem Motor 10 und der Positionserfassungsvorrichtung 30,
die angeordnet sind, wie es oben beschrieben ist, arbeitet,
wenn der sich nach oben bewegende Schalter der elektrischen
Fenstervorrichtung betätigt wird, der Motor 10 so, daß er die
Welle 20 dreht, so daß ein Fensterstellglied derart betätigt
wird, daß die Fensterscheibe nach oben bewegt wird.
In diesem Fall wird die Getriebebasis 56 von der Wellenscheibe
58 gedrückt, so daß sie in einem normalen Zustand (während der
Bewegung der Fensterscheibe nach oben) gehalten wird, wobei
die Drehung der Planetenräder 54 verhindert wird. Daher wird
bei der Drehung der Welle 20 das Drehmoment der Verbindungs
welle 42 (d. h. des Sonnengetrieberades 44) auf das Ringgetrie
berad 46 über die Planetenräder 54 übertragen, während die
Drehgeschwindigkeit der Verbindungswelle 42 verringert wird,
und das Ringgetrieberad 46 wird nach und nach in die Vorwärts
richtung gedreht.
Als nächstes erfaßt die Positionserfassungsvorrichtung 30, ob
der Motor 10 eine vorbestimmte Drehposition erreicht, d. h. ob
die Fensterscheibe eine vorbestimmte Position erreicht (wobei
diese Position 4 mm von der Halteposition am oberen Ende in
der Richtung nach unten entfernt ist).
Genauer wird bei der Positionserfassungsvorrichtung 30 bei
Drehung der Welle 20 das Drehmoment der Verbindungswelle 42
(d. h. des Sonnengetrieberades 44) auf das Ringgetrieberad 46
über die Planetenräder 54 mit einer verringerten Drehgeschwin
digkeit übertragen, und das Ringgetrieberad 46 wird nach und
nach in die Vorwärtsrichtung gedreht. Wenn jedoch die Fenster
scheibe, die sich nach oben bewegt, die Position nicht
erreicht, die 4 mm von der Halteposition am oberen Ende in der
Richtung nach unten entfernt ist, ist der Arretierabschnitt 52
weit von dem Vorsprung 40 beabstandet, und der bewegliche
Kontakt 50 ist von dem Paar fester Kontakte 60 in einem Nicht-
Kontakt-Zustand beabstandet. Daher wird die Drehposition der
Welle 20 (der Zustand, in dem die Fensterscheibe nicht die
Position erreicht, die 4 mm von der Halteposition am oberen
Ende in der Richtung nach unten entfernt ist) erfaßt. In
diesem Fall wird, während die Betätigung des Motors 10
fortgesetzt wird, auf der Basis eines Bremsstromes oder
dergleichen des Motors 10 überprüft, ob ein Fremdkörper
eingeklemmt ist. Wenn erfaßt wird, daß ein Fremdkörper
eingeklemmt ist, wird der Motor 10 in die Rückwärtsrichtung
gedreht, um die Fensterscheibe nach unten zu bewegen.
Wenn die Fensterscheibe sich nach oben bewegt, um die Position
zu erreichen, die 4 mm von der Halteposition am oberen Ende in
der Richtung nach unten entfernt ist, wie es in der Fig. 9
gezeigt ist, erreicht der Arretierabschnitt 52 die Position,
die um einen Drehwinkel von a° auf der stromaufwärtigen Seite
aus einer Position verschoben ist, in der der Arretierab
schnitt 52 in Kontakt mit dem Vorsprung 40 ist. Zu diesem
Zeitpunkt wird der bewegliche Kontakt 50 in Kontakt mit den
festen Kontakten 60 gebracht, so daß ein EIN-Zustand vorliegt,
wodurch die Drehposition der Welle 20 (der Zustand, bei dem
die Fensterscheibe die Position erreicht hat, die 4 mm von der
Halteposition am oberen Ende in Richtung nach unten entfernt
ist) erfaßt wird.
Selbst wenn es erfaßt wird, daß die Welle 20 des Motors 10
eine vorbestimmte Drehposition erreicht hat, d. h. daß die
Fensterscheibe die vorbestimmte Position erreichen wird, wird
die Betätigung des Motors 10 fortgesetzt. In diesem Fall,
obwohl die relativen Kontaktpositionen zwischen dem beweg
lichen Kontakt 50 und dem Paar fester Kontakte 60 durch
Drehung des Ringgetrieberades 46 geändert worden sind, wird
der EIN-Zustand (der Zustand, in dem der bewegliche Kontakt 50
in Kontakt mit dem Paar fester Kontakte 60 ist) beibehalten.
Danach wird überprüft, ob die Fensterscheibe vollständig
geschlossen ist, auf der Basis des Bremsstromes oder derglei
chen des Motors 10. Wenn der geschlossene Zustand der Fenster
scheibe erfaßt ist, wird der Motor 10 angehalten.
Auf diese Weise kann bei der Positionserfassungsvorrichtung 30
die Drehposition, d. h. die Position der Fensterscheibe (ob die
Fensterscheibe die Position erreicht hat, die 4 mm von der
Halteposition am oberen Ende in der Richtung nach unten
entfernt ist) mit einer hohen Genauigkeit durch das Paar
fester Kontakte 60 und den mobilen Kontakt 50 erfaßt werden,
die zusammen mit dem Ringgetrieberad 46 gedreht werden.
In diesem Fall wird bei der Positionserfassungsvorrichtung 30,
wenn einmal die Welle 20 des Motors 10 in ausreichender Weise
in der Vorwärtsrichtung gedreht ist, wenn die Positionserfas
sungsvorrichtung 30 in dem Fahrzeugkörper eingebaut ist, ein
Anfangszustand, in dem der bewegliche Kontakt 50 im Kontakt
mit den festen Kontakten 60 ist, automatisch eingestellt.
Genauer, wenn einmal die Welle 20 des Motors 10 in ausreichen
der Weise in der Vorwärtsrichtung gedreht ist, wenn die
Positionserfassungsvorrichtung 30 in dem Fahrzeugkörper
eingebaut ist, wird der Arretierabschnitt 52 des Flanschab
schnittes 48 des Ringgetrieberades 46 in Kontakt mit dem
Vorsprung 40 gebracht, um die weitere Drehung des Ringgetrie
berades 46 in der Vorwärtsrichtung zu verhindern. In diesem
Zustand, wenn die Welle 20 weiter gedreht wird, bewirkt das
Drehmoment des Sonnengetrieberades 44, das die Druckkraft
(Haltekraft) der Getriebebasis 56 überschreitet, daß die
Wellenscheibe 58 den Haltezustand der Getriebebasis 56
aufgibt, so daß es möglich gemacht wird, die Planetenräder 54
zu drehen. Genauer, nachdem der Arretierabschnitt 52 des
Flanschabschnittes 48 in Kontakt mit dem Vorsprung 40 gebracht
wird, kann die Wellenscheibe 58 die Übertragung des Vorwärts
drehmomentes von dem Sonnengetrieberad 44 (der Welle 20) zu
dem Ringgetrieberad 46 unterbrechen. Demgemäß, in einem
Zustand, in dem der Arretierabschnitt 52 in Kontakt mit dem
Vorsprung 40 gebracht wird, um die Drehung des Ringgetriebe
rades 46 zu verhindern, wenn das Sonnengetrieberad 44 (die
Welle 20) in die Vorwärtsrichtung gedreht wird (die Richtung,
um das Ringgetrieberad 46 in der Vorwärtsrichtung zu drehen),
werden nur die Planetenräder 54 gedreht. Daher, nachdem der
bewegliche Kontakt 50 in Kontakt mit den festen Kontakten 60
gebracht wird, wird der Arretierabschnitt 52 in Kontakt mit
dem Vorsprung 40 gebracht. Danach, selbst wenn die Welle 20
des Motors 10 in die Vorwärtsrichtung gedreht wird, bewegt
sich das Ringgetrieberad 46 nicht, so daß der Kontaktzustand
zwischen dem beweglichen Kontakt 50 und den festen Kontakten
60 beibehalten wird. Das heißt, wenn einmal die Welle 20 des
Motors 10 in ausreichender Weise in der Vorwärtsrichtung
gedreht wird, wird der Anfangszustand, in dem der Arretierab
schnitt 52 in Kontakt mit dem Vorsprung 40 ist und der
bewegliche Kontakt 50 in Kontakt mit den festen Kontakten 60
ist, automatisch eingestellt.
Mit anderen Worten, da die Positionserfassungsvorrichtung 30
in mechanischer Weise die Position speichern kann, die eine
vorbestimmte Entfernung (bei dieser Ausführungsform 4 mm) von
der vollständig verschlossenen Position (maximale obere
Bewegungsgrenze) der Fensterscheibe ist, ohne zu prüfen, ob
die Fensterscheibe die vollständig geschlossene Position
(maximale obere Bewegungsgrenze) erreicht (da die Erfassung
mit Bezug auf eine Position durchgeführt wird, die 4 mm von
der vollständig geschlossenen Position entfernt ist), kann die
Bewegung der Fensterscheibe in zuverlässiger Weise ohne einen
Fehler gesteuert werden. Zum Beispiel wird bei einer herkömm
lichen Anordnung, bei der die Bewegungsposition der Fenster
scheibe erfaßt wird, indem die Anzahl der Umdrehungen des
Ankers eines Motors erfaßt wird, das Rücksetzen mit Bezug auf
die vollständig geschlossene Position der Fensterscheibe
durchgeführt. Wenn jedoch die Fensterscheibe angehalten wird,
bevor die tatsächliche maximale obere Bewegungsgrenze erreicht
wird, wegen einer Abnahme in der Energiezufuhrspannung oder
einer Zunahme beim Reibwiderstand zwischen der Fensterscheibe
und einem Fensterrahmen oder dergleichen, wird das Rücksetzen
in einer solchen Weise durchgeführt, daß die fehlerhafte
Anhalteposition als die vollständig geschlossene Position
betrachtet wird. Demgemäß wird in diesem Fall die Antriebs
steuerung des Motors in bezug auf die falsche Schließposition
der Fensterscheibe durchgeführt, und ein beträchtlicher
Fehlerzuwachs erfolgt. Im Gegensatz dazu wird bei der Posi
tionserfassungsvorrichtung 30, selbst wenn die Fensterscheibe
angehalten wird, bevor die tatsächlich vollständig geschlosse
ne Position (maximale obere Bewegungsgrenze) erreicht wird,
die wahre vollständige Schließposition in zuverlässiger Weise
erfaßt, wenn die Fensterscheibe durch die Position läuft, die
von der wahren vollgeschlossenen Position 4 mm entfernt ist.
Daher kann die Bewegungssteuerung der Fensterscheibe in
zuverlässiger Weise ohne einen Fehler durchgeführt werden.
Insbesondere bei einer Fensterstellvorrichtung vom Typ mit
einem Draht ist ein Fehler der Bewegungspositionssteuerung
aufgrund der Lockerung eines Drahtes groß. Wenn jedoch die
Positionserfassungsvorrichtung 30 verwendet wird, kann der
Fehler aufgrund der Lockerung des Drahtes aufgefangen werden,
und die Bewegungsposition kann mit einer hohen Genauigkeit
gesteuert werden.
Auf diese Weise wird bei der Positionserfassungsvorrichtung
30, wenn einmal die Welle 20 des Motors 10 ausreichend in der
Vorwärtsrichtung gedreht wird, wenn die Positionserfassungs
vorrichtung 30 in dem Fahrzeugkörper eingebaut ist, der
Anfangszustand, in dem der Arretierabschnitt 52 im Kontakt mit
dem Vorsprung 40 ist und der bewegliche Kontakt 50 im Kontakt
mit den festen Kontakten 60 ist, automatisch eingestellt.
Somit kann eine Anfangsposition in einfacher Weise ohne
mühsame Einstellung einer Einbauposition während eines Einbau-
Arbeitsganges oder durch mühsames Rücksetzen nach dem Einbau-
Arbeitsgang eingestellt werden. Zusätzlich kann die Bewegungs
steuerung der Fensterscheibe in zuverlässiger Weise fehlerfrei
durchgeführt werden.
Weiterhin sind bei der Positionserfassungsvorrichtung 30, die
mit dem Drehmoment-Erhöhungsmechanismus versehen ist, die
vorspringenden Abschnitte 66 auf der Getriebebasis 56 ausge
bildet, und die Getriebebasis 56 wird in einem solchen Zustand
gehalten, daß die geneigten Flächen 68 im Kontakt mit der
Kontaktfläche 35 der Basisplatte 34 sind. Aus diesem Grunde
wird die Kraft zum Verhindern der Drehung der Planetenräder 54
erhöht. Genauer wird bei der oben beschriebenen Anordnung das
Verlust-Drehmoment (die Schwierigkeit bei der Drehung), die in
der Getriebebasis 56 inhärent vorliegt, so erhöht, daß es
beträchtlich größer ist als das des Ringgetrieberades 46.
Insbesondere, da die geneigten Flächen 68 der vorspringenden
Abschnitte 66 im Kontakt mit der Kontaktfläche 35 der Basis
platte 34 sind, erhöht der Keileffekt zwischen den geneigten
Flächen 68 und der Kontaktfläche 35 das Verlust-Drehmoment der
Getriebebasis 56. Als ein Ergebnis nimmt die Differenz
zwischen dem Verlust-Drehmoment der Getriebebasis 56 und dem
Verlust-Drehmoment des Ringgetrieberades 46 beträchtlich zu.
Aus diesem Grund wird das übertragbare Drehmoment der Vor
wärtsdrehung von dem Sonnengetrieberad 44 (der Welle 20) zu
dem Ringgetrieberad 46, das erzeugt wird, bis der Arretierab
schnitt 52 des Ringgetrieberades 46 in Kontakt mit dem Vor
sprung 40 gebracht wird, um die weitere Drehung des Ringge
trieberades 46 in der Vorwärtsrichtung zu verhindern (in einen
Zustand, in dem das Ringgetrieberad 46 zusammen mit der Welle
20 gedreht wird), erhöht.
Daher werden in dem obigen normalen Zustand die Planetenräder
54 nicht in unnötiger Weise gedreht, beispielsweise durch
Schwingungen oder dergleichen, und die Übertragung vom
Drehmoment von dem Sonnengetrieberad 44 (der Welle 20) zu dem
Ringgetrieberad 46 (wobei sich das Ringgetrieberad 46 zusammen
mit der Welle 20 bewegt) kann in zuverlässiger Weise durchge
führt werden. Der bewegliche Kontakt 50 kann in zuverlässiger
Weise in Kontakt mit den festen Kontakten 60 gebracht werden,
so daß die Positionserfassungsvorrichtung 30 in zuverlässiger
Weise arbeitet.
Zusätzlich, da eine Anordnung, bei der nur die Federkraft der
Wellenscheibe 58 vergrößert wird, um das Verlust-Drehmoment
der Getriebebasis 56 zu erhöhen, nicht verwendet wird, wird
die Getriebebasis 56 nicht verkratzt (Kratzer oder derglei
chen, die durch das Drücken hervorgerufen werden), auch wird
kein Staub durch Kratzen erzeugt. Das Ringgetrieberad 46 oder
die Planetenräder 54 werden von dem Staub weder verschlissen
noch verklemmt.
Bei der obigen Ausführungsform, wie sie in Fig. 6 gezeigt
ist, ist die Höhe der vorspringenden Abschnitte 66, die als
der Drehmoment-Erhöhungsmechanismus dienen, höher als die der
Trägerwellenabschnitte 64, und die geneigten Flächen 68 sind
an den Spitzen der vorspringenden Abschnitte 66 gebildet, so
daß sie in Kontakt mit der Kontaktfläche 35 der Basisplatte 34
sind, wodurch die vorspringenden Abschnitte 66 gehalten
werden. Jedoch ist der Drehmoment-Erhöhungsmechanismus nicht
auf die obige Anordnung begrenzt.
Zum Beispiel können die Spitzen der vorspringenden Abschnitte
66 der Getriebebasis 56 direkt in Kontakt mit der Basisplatte
34 gebracht werden, ohne daß die geneigten Flächen 68 gebildet
werden. Weitere Abschnitte der Getriebebasis 56 können in
Kontakt mit der Basisplatte 34 gebracht werden. Zum Beispiel,
wie bei einer Getriebebasis 70, die in Fig. 10A gezeigt ist,
sind nicht nur ein vorspringender Abschnitt 72 (geneigte
Fläche 74), sondern auch ein Trägerwellenabschnitt 76 in
Kontakt mit der Basisplatte 34 gebracht. Zusätzlich, bei
spielsweise, wie bei einer Getriebebasis 78, die in Fig. 10B
gezeigt ist, kann die folgende Anordnung benutzt werden. Nur
ein Trägerwellenabschnitt 80 ist vorgesehen, ohne die vor
springenden Abschnitte 66, den vorspringenden Abschnitt 72 und
dergleichen anzuordnen, eine geneigte Fläche 82 ist an der
Spitze des Trägerwellenabschnittes 80 ausgebildet, und die
geneigte Fläche 82 ist in Kontakt mit einer Kontaktfläche 41
der Basisplatte 34 gebracht. Wie bei einer Getriebebasis 84,
die in Fig. 10C gezeigt ist, kann der Spitzenabschnitt eines
Trägerwellenabschnittes 86 direkt in Kontakt mit der Basis
platte 34 gebracht werden, ohne eine solche geneigte Fläche 82
zu bilden.
Zusätzlich kann eine Oberflächenbehandlung, so wie Rändeln
oder dergleichen, bei den geneigten Flächen 74 und 82 oder den
Spitzen der Trägerwellenabschnitte 76 und 86 angewendet
werden, wie sie oben beschrieben sind, um die Reibungskraft zu
erhöhen. Kurz gesagt kann ein Kontaktbereich, d. h. eine
Klemmeinheit, zwischen der Getriebebasis und der Basisplatte
gebildet werden.
In diesen Fällen erhöht sich das Verlust-Drehmoment der
Getriebebasis 56, so daß die Differenz zwischen dem Verlust-
Drehmoment der Getriebebasis 56 und dem Verlust-Drehmoment des
Ringgetrieberades 46 beträchtlich ansteigt. Daher werden die
Planetenräder 54 nicht in unnötiger Weise in dem obigen
normalen Zustand gedreht, das Ringgetrieberad 46 wird in
zuverlässiger Weise zusammen mit dem Sonnengetrieberad 44 (der
Welle 20) bewegt, und der bewegliche Kontakt 50 wird in
zuverlässiger Weise in Kontakt mit den festen Kontakten 60
gebracht, so daß die Positionserfassungsvorrichtung genau
betrieben wird.
Weitere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden
unten beschrieben werden. Dieselben Bezugsziffern wie bei der
ersten Ausführungsform bezeichnen im Grunde dieselben Teile
bei den folgenden Ausführungsformen, und eine Beschreibung
davon wird weggelassen werden.
Fig. 11 zeigt ein Ringgetrieberad 92, das Bestandteil einer
Planetengetriebekombination ist, welche bei einer Positionser
fassungsvorrichtung 90 gemäß der zweiten Ausführungsform
eingesetzt wird.
Ein Arretierabschnitt 96 ist so gebildet, daß er sich von
einem Bereich des Umfangs eines Flanschabschnittes 94 er
streckt. Dieser Arretierabschnitt 96 entspricht dem Vorsprung
40, der auf der Basisplatte 34, wie es oben beschrieben
worden ist, gebildet ist. Wenn das Ringgetrieberad 92 (der
Flanschabschnitt 94) in eine Vorwärtsrichtung gedreht wird, um
eine vorbestimmte Drehposition zu erreichen, wird der Arre
tierabschnitt 96 in Kontakt mit dem Vorsprung 40 gebracht, um
die weitere Drehung des Ringgetrieberads 92 in der Vorwärts
richtung zu verhindern. Ein Kurvenflächenabschnitt 98 ist so
gebildet, daß er sich auf dem Flanschabschnitt 94 auf der
Seite des Arretierbereiches 96 erstreckt und mit dem Arretier
bereich 96 verbunden wird. Dieser Kurvenflächenabschnitt 98
kann mit einem Begrenzungsschalter 100 in Eingriff gebracht
werden.
Der Begrenzungsschalter 100 ist durch einen Anschluß 102 und
einen Anschluß 104 gebildet und unabhängig von dem Ringgetrie
berad 92 vorgesehen.
In der zweiten Ausführungsform, wie es beispielsweise in Fig.
12 in Einzelheiten gezeigt ist, wenn eine Fensterscheibe sich
nach oben bewegt, um eine Position zu erreichen, die 4 mm
entfernt von einer Halteposition am oberen Ende in der
Richtung nach unten ist, erreicht der Arretierabschnitt 96 die
Position, die aus einer Position, in der der Arretierabschnitt
96 im Kontakt mit dem Vorsprung ist, um einen Drehwinkel a°
auf einer stromaufwärtigen Seite verschoben ist. Zu diesem
Zeitpunkt wird der Kurvenflächenabschnitt 98 in Kontakt mit
dem Anschluß 102 des Begrenzungsschalters 100 gebracht, wobei
er von dem anderen Anschluß 104 entfernt ist, so daß ein AUS-
Zustand eingestellt wird. Danach werden Abmessungen und
dergleichen jeweiliger Teile so eingestellt, daß dieser AUS-
Zustand (Nicht-Kontakt-Zustand zwischen dem Anschluß 102 und
dem Anschluß 104) beibehalten wird, bis der Arretierabschnitt
96 in Kontakt mit dem Vorsprung 40 gebracht ist.
Im Gegensatz zu dem Obigen können die Positionen in der
folgenden Weise erfaßt werden. Das heißt, wenn die Fenster
scheibe sich nach oben bewegt, um die Position zu erreichen,
die 4 mm entfernt von der Halteposition am oberen Ende in der
Richtung nach unten ist, und der Arretierabschnitt 96 die
Position erreicht, die aus der Position, in der der Arretier
abschnitt 96 in Kontakt mit dem Vorsprung 40 ist, um den
Drehwinkel a° auf der stromaufwärtigen Seite verschoben ist,
wird der Anschluß 102 in Kontakt mit dem Anschluß 104 ge
bracht, so daß ein EIN-Zustand vorliegt. Zusätzlich, nachdem
der EIN/AUS-Zustand eingestellt ist, wie oben beschrieben,
wird dieser EIN/AUS-Zustand nicht notwendigerweise elektrisch
aufrechterhalten. Ein Triggersignal, das erzeugt wird, wenn
der Anschluß 102 von dem Anschluß 104 entfernt ist (oder damit
in Kontakt gebracht ist) kann erfaßt werden, um zu prüfen, ob
die Positionserfassungsvorrichtung eine vorbestimmte Drehposi
tion erreicht.
Diese Ausführungsform ist nicht auf die obige Anordnung
begrenzt, in der der Begrenzungsschalter 100 aus dem Paar
Anschlüssen 102 und 104 aufgebaut ist. Bei dieser Ausführungs
form kann ein gewöhnlicher Begrenzungsschalter mit einem
Kontaktabschnitt in dieser Ausführungsform benutzt werden.
Bei dem Ringgetrieberad 92 der Positionserfassungsvorrichtung
90 gemäß der zweiten Ausführungsform, wenn die Fensterscheibe
sich nach oben bewegt, um die Position zu erreichen, die 4 mm
entfernt von der Halteposition am oberen Ende in der Richtung
nach unten ist, wie es in Fig. 12 gezeigt ist, erreicht der
Arretierabschnitt 96 die Position, die um einen Drehwinkel von
a° auf einer stromaufwärtigen Seite aus einer Position
verschoben ist, in der der Arretierabschnitt 96 im Kontakt mit
dem Vorsprung 40 ist. Zu diesem Zeitpunkt greift der Kurven
flächenabschnitt 98 in den Anschluß 102 des Begrenzungsschal
ters 100, um zu bewirken, daß der Anschluß 102 von dem
Anschluß 104 getrennt ist, so daß der Anschluß 102 und der
Anschluß 104 in einen AUS-Zustand eingestellt werden. Daher
wird die Drehposition der Welle 20 (der Zustand, in dem die
Fensterscheibe die Position erreicht, die 4 mm von der
Halteposition am oberen Ende in der Richtung nach unten
entfernt ist) erfaßt.
Auf diese Weise wird bei der Positionserfassungsvorrichtung 90
der Kurvenflächenabschnitt 98 des Ringgetrieberades 92 in
Kontakt mit dem Anschluß 102 des Begrenzungsschalters 100
gebracht, um einen AUS-Zustand einzustellen, so daß die Dreh
position der Welle 20, d. h. die Position der Fensterscheibe
(ob die Fensterscheibe die Position erreicht, die 4 mm ent
fernt von der Halteposition am oberen Ende in der Richtung
nach unten ist) mit einer hohen Genauigkeit erfaßt werden
kann.
In diesem Fall kann bei der Positionserfassungsvorrichtung 90,
wenn einmal ein Motor 10 vollständig in der Vorwärtsrichtung
gedreht wird, wenn die Positionserfassungsvorrichtung 90 in
den Fahrzeugkörper eingebaut ist, ein Anfangszustand, in dem
der Kurvenflächenabschnitt 98 des Ringgetrieberades 92 in
Kontakt mit dem Begrenzungsschalter 100 (dem Anschluß 102)
ist, automatisch eingestellt werden.
Genauer, wenn einmal die Welle 20 des Motors 10 ausreichend in
die Vorwärtsrichtung gedreht worden ist, wenn die Positionser
fassungsvorrichtung 90 in dem Fahrzeugkörper eingebaut ist,
wird der Arretierabschnitt 96 des Ringgetrieberades 92 in
Kontakt mit dem Vorsprung 40 gebracht, um die weitere Drehung
des Ringgetrieberades 92 in der Vorwärtsrichtung zu verhin
dern. In diesem Zustand, wenn die Welle 20 weiter gedreht
wird, bewirkt das Drehmoment eines Sonnengetrieberades 44, das
die Druckkraft (Haltekraft) einer Getriebebasis 46 überschrei
tet, daß eine Wellenscheibe 58 den Haltezustand der Getriebe
basis 56 aufgibt, so daß es möglich wird, die Planetenräder 54
zu drehen. Aus diesem Grund laufen nur die Planetenräder 54
um. Danach, nachdem der Kurvenflächenabschnitt 98 in Kontakt
mit dem Anschluß 102 gebracht worden ist, um einen AUS-Zustand
einzustellen, und der Arretierabschnitt 96 in Kontakt mit dem
Vorsprung 40 gebracht worden ist, selbst wenn die Welle 20 des
Motors 10 in die Vorwärtsrichtung gedreht wird, bewegt sich
das Ringgetrieberad 92 nicht, um den Nicht-Kontakt-Zustand
zwischen dem Anschluß 102 und dem Anschluß 104 zu halten, wie
es in Fig. 13 gezeigt ist, und der Anfangszustand wird
automatisch eingestellt.
Auf diese Weise wird bei der Positionserfassungsvorrichtung
90, wenn einmal die Welle 20 des Motors 10 ausreichend in der
Vorwärtsrichtung gedreht worden ist, wenn die Positionserfas
sungsvorrichtung 90 in dem Fahrzeugkörper eingebaut ist, der
Anfangszustand, in dem der Arretierabschnitt 52 im Kontakt mit
dem Vorsprung 40 ist, und der Kurvenflächenabschnitt 98 an dem
Begrenzungsschalter 100 angreift, so daß ein AUS-Zustand vor
liegt, automatisch eingestellt. Daher kann die Anfangsposition
in einfacher Weise eingestellt werden, ohne mühsame Einstel
lung einer Einbau-Position während eines Einbau-Arbeitsganges
oder mühsames Rücksetzen nach dem Einbau-Arbeitsgang. Zusätz
lich kann die Bewegungssteuerung der Fensterscheibe in
zuverlässiger Weise fehlerfrei durchgeführt werden.
In diesem Fall sind bei der Positionserfassungsvorrichtung 90
gemäß der zweiten Ausführungsform der Begrenzungsschalter 100
(Anschluß 102 und Anschluß 104) unabhängig von der Planeten
getriebekombination (dem Ringgetrieberad 92) angeordnet, und
der Begrenzungsschalter 100 wird durch den Kurvenflächenab
schnitt 98 betätigt, der auf dem Ringgetrieberad 92 vorgesehen
ist. Demgemäß kann der Begrenzungsschalter 100 ohne einen
Einfluß von Reibung, Schwingung oder dergleichen aufgrund der
Drehung des Ringgetrieberads 92 betrieben werden, und ein
Führungsausfall, verursacht durch Springen, ein Verschieben
der eingestellten Position, Schwingung oder dergleichen, kann
verhindert werden, so daß die Zuverlässigkeit weiter verbes
sert werden kann.
Fig. 14 zeigt ein Ringgetrieberad 112, das einen Bestandteil
einer Planetengetriebekombination bildet, die bei einer
Positionserfassungsvorrichtung 110 gemäß der dritten Ausfüh
rungsform eingesetzt wird.
Obwohl das Ringgetrieberad 112 grundsätzlich dieselbe Anord
nung hat wie das Ringgetrieberad 46 der Positionserfassungs
vorrichtung 30 gemäß der ersten Ausführungsform, die oben
beschrieben worden ist, umfaßt das Ringgetrieberad 112 auch
einen unabhängigen Arretierabschnitt 114. Ein Zahnungabschnitt
116 mit einer vorbestimmten Teilung ist in einem Bereich des
Umfangs des Ringgetrieberads 112 durch eine Rändeleinrichtung
oder dergleichen gebildet. Die Teilung des Zahnungsabschnittes
116 ist so eingestellt, daß sie einem Bewegungsbetrag der
Fensterscheibe (z. B. 1 mm) entspricht. Zusätzlich ist ein
Eingriffsrahmen 118 integral mit einer Seitenfläche des Ring
getrieberads 112 nahe dem Zahnungsabschnitt 116 ausgebildet.
Der Arretierabschnitt 114 hat eine blockähnliche Form ins
gesamt, und eine Greifklinke 120 ist integral mit dem Arre
tierabschnitt 114 ausgebildet. Die Greifklinke 120 ist in den
Eingriffsrahmen 118 eingesetzt, so daß sie mit dem Eingriffs
rahmen 118 im Eingriff ist, und der Arretierabschnitt 114 ist
integral an dem Ringgetrieberad 112 befestigt. Bei dem
Arretierabschnitt 114 ist ein Zahnungsabschnitt 122 unmittel
bar unterhalb der Greifklinke 120 gebildet. Der Zahnungsab
schnitt 122 ist so ausgebildet, daß er eine vorbestimmte
Teilung hat, entsprechend der Teilung des Zahnungsabschnittes
116 des Ringgetrieberades 112, und er kann mit dem Zahnungsab
schnitt 116 verzahnt werden. Genauer, wenn die Greifklinke 120
im Eingriff mit dem Eingriffsrahmen 118 ist und der Arretier
abschnitt 114 integral an dem Ringgetrieberad 112 befestigt
ist, verzahnt sich der Zahnungsabschnitt 122 mit dem Zahnungs
abschnitt 116, um in zuverlässiger Weise die relative Bewegung
zwischen dem Arretierabschnitt 114 und dem Ringgetrieberad 112
zu verhindern. Zusätzlich, wenn die Verzahnungsposition
zwischen dem Zahnungsabschnitt 122 und dem Zahnungsabschnitt
116 geändert wird, wird eine Synchronisierung, bei der der
Arretierabschnitt 114 in Kontakt mit dem Vorsprung 40 gebracht
wird, um die weitere Drehung des Ringgetrieberads 112 in der
Vorwärtsrichtung zu verhindern (mit anderen Worten, die
Synchronisierung, nach der ein beweglicher Kontakt 50 in
Kontakt mit festen Kontakten 60 gebracht wird, um einen EIN-
Zustand zu bilden) in beliebiger Weise geändert.
Bei dem Ringgetrieberad 112, das bei der Positionserfassungs
vorrichtung 110 gemäß der dritten Ausführungsform eingesetzt
wird, wird, wenn das Ringgetrieberad 112 sich zusammen mit
einem Sonnengetrieberad 44 bewegt, um eine vorbestimmte
Drehposition zu erreichen, der Arretierabschnitt 114, der
integral an dem Ringgetrieberad 112 befestigt ist, in Kontakt
mit dem Vorsprung 40 gebracht, um die weitere Drehung des
Ringgetrieberads 112 in der Vorwärtsrichtung zu verhindern, so
daß es möglich gemacht wird, die Planetenräder 54 zu drehen.
Damit wird die Übertragung von Vorwärts-Drehmoment von dem
Sonnengetrieberad 44 (der Welle 20) zu dem Ringgetrieberad
112 unterbrochen.
In diesem Fall kann bei dem Ringgetrieberad 112 die Fixie
rungsposition des Arretierabschnitts 114 geändert werden,
indem die Verzahnungsposition zwischen dem Zahnungsabschnitt
116 und dem Zahnungsabschnitt 122 des Arretierabschnittes 114
geändert wird. Aus diesem Grund, wenn die Fixierungsposition
des Arretierabschnittes 114 geändert wird, wird eine Synchro
nisierung, nach der der Arretierabschnitt 114 in Kontakt mit
dem Vorsprung 40 gebracht wird, um die Drehung des Ringgetrie
berads 112 zu verhindern, so daß es möglich wird, die Plane
tenräder 54 zu drehen, in beliebiger Weise geändert.
Daher kann die Positionserfassungsvorrichtung 110 in einfacher
Weise bei einer elektrischen Fenstervorrichtung, einer
Schiebedachvorrichtung oder dergleichen in jedem der unter
schiedlichen Typen von Fahrzeugen eingesetzt werden (mit
anderen Worten, selbst wenn die eingestellte Erfassungsposi
tion der Welle 20, die von dem beweglichen Kontakt 50 erfaßt
wird, sich ändert). Zusätzlich kann die eingestellte Erfas
sungsposition in beliebiger Weise geändert werden, und ein
Bereich, bei dem die Vorrichtung zum Erfassen der Position
eines beweglichen Elementes eingesetzt werden kann, wird
erweitert, so daß die Kosten reduziert werden.
Fig. 15 zeigt ein Ringgetrieberad 132, das Bestandteil einer
Planetengetriebekombination ist, die bei einer Positionserfas
sungsvorrichtung 130 der vierten Ausführungsform eingesetzt
wird.
Obwohl das Ringgetrieberad 132 grundsätzlich dieselbe Anord
nung wie das Ringgetrieberad 46 der ersten Ausführungsform
hat, die oben beschrieben wird, weist das Ringgetrieberad 132
auch eine Kontaktplatte 134 auf. Die Kontaktplatte 134 ist so
gebildet, daß sie eine ringähnliche Form hat, entsprechend
einem Flanschbereich 136 des Ringgetrieberads 132, und ein
beweglicher Kontakt 50 ist auf der Kontaktplatte 134 gebildet.
Ein Zahnungsabschnitt 138 mit einer vorbestimmten Teilung ist
auf der unteren Fläche (der Fläche, die dem Flanschabschnitt
136 gegenüberliegt) der Kontaktplatte 134 entlang ihrer
Umfangsrichtung gebildet. Die Teilung des Zahnungsabschnittes
138, wie bei der dritten Ausführungsform, die oben beschrieben
worden ist, ist so eingestellt, daß sie einem Bewegungsbetrag
einer Fensterscheibe entspricht. Der Innendurchmesser der
Kontaktplatte 134 entspricht dem Außendurchmesser eines
Einpaßvorsprungs 140 des Ringgetrieberads 132. Der Einpaß
vorsprung 140 ist in die Kontaktplatte 134 preßgepaßt, so daß
die Kontaktplatte 134 integral mit dem Ringgetrieberad 132
befestigt ist.
Ein Zahnungsabschnitt 142 ist auf dem Flanschabschnitt 136 des
Ringgetrieberades 132 gebildet. Dieser Zahnungsabschnitt 142
ist so ausgebildet, daß er eine vorbestimmte Teilung hat, die
der Teilung des Zahnungsabschnittes 138 der Kontaktplatte 134
entspricht, und mit dem Zahnungsabschnitt 138 verzahnt werden
kann. Genauer, wenn die Kontaktplatte 134 auf den Einpaßvor
sprung 140 preßgepaßt wird, so daß er integral mit dem Ring
getrieberad 132 fest ist, verzahnt sich der Zahnungsabschnitt
142 mit dem Zahnungsabschnitt 138, um in zuverlässiger Weise
die relative Bewegung zwischen dem Ringgetrieberad 132 und der
Kontaktplatte 134 zu verhindern. Zusätzlich, wenn die Verzah
nungsposition zwischen dem Zahnungsabschnitt 142 und dem
Zahnungsabschnitt 138 geändert wird, kann eine Synchronisie
rung, nach der ein Arretierabschnitt 144 des Ringgetrieberades
132 in Kontakt mit dem Vorsprung 40 gebracht wird, um die
weitere Drehung des Ringgetrieberads 132 in die Vorwärtsrich
tung zu verhindern (mit anderen Worten, die Synchronisierung,
nach der ein beweglicher Kontakt 50 in Kontakt mit festen
Kontakten 60 gebracht wird, so daß ein EIN-Zustand entsteht)
in beliebiger Weise geändert werden.
Bei dem Ringgetrieberad 132, wenn es bei der Positionserfas
sungsvorrichtung 130 gemäß der vierten Ausführungsform
eingesetzt wird, wenn sich das Ringgetrieberad 132 zusammen
mit einem Sonnengetrieberad 44 bewegt, um eine vorbestimmte
Drehposition zu erreichen, wird der Arretierabschnitt 144 in
Kontakt mit dem Vorsprung 40 gebracht, um die weitere Drehung
des Ringgetrieberades 132 in die Vorwärtsrichtung zu verhin
dern, so daß es möglich gemacht wird, die Planetenräder 54 zu
drehen. Daher wird die Übertragung von Vorwärts-Drehmoment von
dem Sonnengetrieberad 44 (der Welle 20) auf das Ringgetriebe
rad 132 unterbrochen.
In diesem Fall kann bei dem Ringgetrieberad 132 die relative
Fixierungsposition (mit anderen Worten, die relative Position
zwischen dem Arretierabschnitt 144 und dem beweglichen Kontakt
50) zwischen dem Ringgetrieberad 132 und der Kontaktplatte 134
geändert werden, indem die Verzahnungsposition zwischen dem
Zahnungsabschnitt 142 und dem Zahnungsabschnitt 138 der
Kontaktplatte 134 geändert wird. Demgemäß, wenn die relative
Fixierungsposition zwischen dem Ringgetrieberad 132 und der
Kontaktplatte 134 geändert wird, kann eine Synchronisierung,
nach der der Arretierabschnitt 144 in Kontakt mit dem Vor
sprung 40 gebracht wird, um die Drehung des Ringgetrieberads
132 zu verhindern, so daß es möglich gemacht wird, die
Planetenräder 54 zu drehen, in beliebiger Weise geändert
werden.
Daher kann die Positionserfassungsvorrichtung 130 in einfacher
Weise bei einer elektrischen Fenstervorrichtung, einer
Schiebedachvorrichtung oder dergleichen jedes unterschied
lichen Typs von Fahrzeugen angewendet werden (mit anderen
Worten, selbst wenn die eingestellte Erfassungsposition der
Welle 20, die von dem beweglichen Kontakt 50 erfaßt wird, sich
ändert). Zusätzlich kann die eingestellte Erfassungsposition
in beliebiger Weise geändert werden, und ein Bereich, in dem
die Vorrichtung zum Erfassen der Position eines beweglichen
Elementes eingesetzt werden kann, wird erweitert, so daß die
Kosten reduziert werden.
Fig. 16 zeigt ein Ringgetrieberad 152, das Bestandteil einer
Planetengetriebekombination ist, die bei einer Positionserfas
sungsvorrichtung 150 gemäß der fünften Ausführungsform
eingesetzt wird.
Obwohl das Ringgetrieberad 152 grundsätzlich dieselbe Anord
nung hat wie das Ringgetrieberad 132 gemäß der vierten Ausfüh
rungsform, die oben beschrieben worden ist, weist das Ringge
trieberad 152 auch eine Kontaktplatte 154 auf. Die Kontakt
platte 154 ist so ausgebildet, daß sie eine ringähnliche Form
hat, entsprechend einem Flanschabschnitt 156 des Ringgetriebe
rades 152, und ein beweglicher Kontakt 50 ist auf der Kontakt
platte 154 ausgebildet. Ein Zahnungsabschnitt 158 mit einer
vorbestimmten Teilung ist auf der inneren Umfangsfläche der
Kontaktplatte 154 entlang der Umfangsrichtung ausgebildet.
Die Teilung des Zahnungsabschnittes 158, wie bei der oben
beschriebenen vierten Ausführungsform, ist so eingestellt, daß
sie einem Bewegungsbetrag einer Fensterscheibe entspricht. Der
Innendurchmesser der Kontaktplatte 154 entspricht dem Außen
durchmesser eines Einpaßvorsprungs 160 des Ringgetrieberads
152. Der Einpaßvorsprung 160 ist auf die Kontaktplatte 154
preßgepaßt, so daß die Kontaktplatte 154 integral am Ringge
trieberad 152 festgelegt ist.
Ein Zahnungsabschnitt 162 ist auf der Umfangswand des Einpaß
vorsprunges 160 des Ringgetrieberades 152 gebildet. Dieser
Zahnungsabschnitt 162 ist so gebildet, daß er eine vorbestimm
te Teilung hat, entsprechend der Teilung des Zahnungsabschnit
tes 158 der Kontaktplatte 154, und mit dem Zahnungsabschnitt
158 verzahnt werden kann. Genauer, wenn die Kontaktplatte 154
auf den Einpaßvorsprung 160 preßgepaßt wird, damit sie
integral an dem Ringgetrieberad 152 festgelegt ist, verzahnt
sich der Zahnungsabschnitt 162 mit dem Zahnungsabschnitt 158,
um somit in zuverlässiger Weise die relative Bewegung zwischen
dem Ringgetrieberad 152 und der Kontaktplatte 154 zu verhin
dern. Zusätzlich, wenn die Verzahnungsposition zwischen dem
Zahnungsabschnitt 162 und dem Zahnungsabschnitt 158 geändert
wird, kann eine Synchronisierung, nach der ein Arretierab
schnitt 164 des Ringgetrieberades 152 in Kontakt mit dem
Vorsprung 40 gebracht wird, um die weitere Drehung des
Ringgetrieberades 152 in der Vorwärtsrichtung zu verhindern,
in beliebiger Weise geändert werden.
Daher kann die Positionserfassungsvorrichtung 150 in einfacher
Weise bei einer elektrischen Fenstervorrichtung, einer
Schiebedachvorrichtung oder dergleichen in jedem der unter
schiedlichen Typen von Fahrzeugen eingesetzt werden (mit
anderen Worten, selbst wenn die eingestellte Position der
Welle 20, die von dem beweglichen Kontakt 50 erfaßt wird, sich
ändert). Zusätzlich kann die eingestellte Erfassungsposition
in beliebiger Weise geändert werden, und ein Bereich, in dem
die Vorrichtung zum Erfassen der Position eines beweglichen
Elementes eingesetzt wird, wird erweitert, so daß die Kosten
reduziert werden.
Jede der ersten bis fünften Ausführungsformen beschreibt, daß
die Positionserfassungsvorrichtung 30, 90, 110, 130 oder 150
direkt bei einem Motor für eine elektrische Fenstervorrichtung
eingesetzt wird. Jedoch wird die Positionserfassungsvorrich
tung 30, 90, 110, 130 oder 150 nicht nur direkt bei den
Motoren 10 eingesetzt, sondern kann auch bei anderen Mechanis
men oder Bereichen eingesetzt werden. Zum Beispiel kann jede
dieser Positionserfassungsvorrichtungen bei einer Armdrehungs-
Trägerwelle einer Fensterstellvorrichtung vom X-Arm-Typ
eingesetzt werden, oder bei einer Riemenscheibe zum Ziehen
eines Drahtes bei einer Fensterstellvorrichtung vom Draht-
Typ. In diesen Fällen können die hochgenaue Erfassung einer
Position einer Fensterscheibe und die hochgenaue Bewegungs
steuerung des Fensters durchgeführt werden. Weiterhin kann
eine Anfangsposition in einfacher Weise eingestellt werden,
ohne mühsame Einstellung einer Einbau-Position während eines
Einbau-Arbeitsgangs oder mühsames Rücksetzen nach dem Einbau-
Arbeitsgang.
Weiterhin beschreibt jede der ersten bis fünften Ausführungs
formen, daß die Positionserfassungsvorrichtung 30, 90, 110,
130 oder 150 gesteuert wird, indem die Drehposition der
Ausgangswelle (der Welle 20) des Motors 10 für eine elektri
sche Fenstervorrichtung erfaßt wird. Jedoch ist die vorlie
gende Erfindung nicht auf diese Ausführungformen begrenzt, und
die vorliegende Erfindung kann auch auf einen Fall angewendet
werden, bei dem eine Positionserfassungsvorrichtung gesteuert
wird, indem die Bewegungsposition eines beweglichen Elementes
erfaßt wird (z. B. eines Schiebedaches oder dergleichen, das
sich auf einer Führungsschiene bewegt), das linear hin- und
herbewegt wird.
Wie oben beschrieben, hat die vorliegende Erfindung die
folgenden Wirkungen.
Bei einer Vorrichtung zum Erfassen der Position eines beweg
lichen Elementes gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine
vorbestimmte Bewegungsposition eines beweglichen Elementes mit
hoher Genauigkeit erfaßt werden. Wenn die Vorrichtung zum
Erfassen der Position eines beweglichen Elementes bei einer
elektrischen Fenstervorrichtung oder einer Schiebedachvorrich
tung eingesetzt wird, kann die Position eines Fensterscheibe
oder eines Schiebedaches mit hoher Genauigkeit erfaßt werden,
und eine hochgenaue Bewegungssteuerung kann durchgeführt
werden. Zusätzlich kann eine Anfangsposition in einfacher
Weise eingestellt werden, ohne mühsame Einstellung einer
Einbauposition während eines Einbau-Arbeitsganges oder
mühsames Rücksetzen nach dem Einbau-Arbeitsgang, und diese
Einstellung kann mit einer einfachen Struktur zu geringen
Kosten durchgeführt werden. Die Kraft zum Verhindern der
Drehung der Planetenräder wird erhöht, um das Drehmoment zu
vergrößern, das von einer Drehantriebsquelle zu einem Ringge
trieberad übertragen werden kann, und die Übertragung (Bewe
gung zusammen mit dem Ringgetrieberad) der Bewegungskraft kann
in zuverlässiger Weise durchgeführt werden, so daß eine
Schalteinheit genau betrieben wird.
10
Motor
10
AMotoreinheit
10
BGetriebeeinheit
12
sich drehende Welle
14
Schneckengetriebe
16
Drehgetrieberad
18
Abdeckung
20
Welle
22
Ritzel
30
Positionserfassungsvorrichtung
32
Dichtung
34
Basisplatte
35
Kontaktfläche
36
Abdeckplatte
38
Durchgangsloch
40
Vorsprung
41
Kontaktfläche
42
Verbindungswelle
44
Sonnengetrieberad
46
Ringgetrieberad
48
Flanschabschnitt
50
beweglicher Kontakt
52
Arretierabschnitt
54
Planetenrad
56
Getriebebasis
58
Wellenscheibe
60
feste Kontakte
62
scheibenähnliche Haupteinheit
64
Trägerwellenabschnitt
66
vorspringende Abschnitte
68
geneigte Fläche
70
Getriebebasis
72
vorspringender Abschnitt
74
geneigte Fläche
76
Trägerwellenabschnitt
78
Getriebebasis
80
Trägerwellenabschnitt
82
geneigte Fläche
84
Getriebebasis
86
Trägerwellenabschnitt
90
Positionserfassungsvorrichtung
92
Ringgetriebe
94
Flanschabschnitt
96
Arretierabschnitt
98
Kurvenflächenabschnitt
100
Begrenzungsschalter
102
Anschluß
104
Anschluß
110
Positionserfassungsvorrichtung
112
Ringgetriebe
114
Arretierabschnitt
116
Zahnungsabschnitt
118
Eingriffsrahmen
120
Greifklinke
122
Zahnungsabschnitt
130
Positionserfassungsvorrichtung
132
Ringgetriebe
134
Kontaktplatte
136
Flanschabschnitt
138
Zahnungsabschnitt
140
Einpaßvorsprung
142
Zahnungsabschnitt
144
Arretierabschnitt
150
Positionserfassungsvorrichtung
152
Ringgetriebe
154
Kontaktplatte
156
Flanschabschnitt
158
Zahnungsabschnitt
160
Einpaßvorsprung
162
Zahnungsabschnitt
164
Arretierabschnitt
Claims (10)
1. Vorrichtung zum Erfassen der Position eines beweglichen
Elementes, zum Erfassen einer vorbestimmten Bewegungsposition
des beweglichen Elementes, das beweglich zwischen einer ersten
Position und einer zweiten Position angeordnet ist, wobei die
Bewegung durch die Antriebskraft einer Drehantriebsquelle er
folgt, welche sowohl in Vorwärts- als auch in Rückwärtsrich
tung drehbar ist, mit:
- 1. einer Schalteinheit (50, 60; 100) zum Erfassen der vor bestimmten Bewegungsposition des beweglichen Elementes auf Basis einer EIN/AUS-Operation eines Kontaktes; und
- 2. einer Planetengetriebekombination, mit einem Ringgetrie berad (46, 92, 112, 132, 152) und einer Planetenradanord nung (54), die zusammen mit dem beweglichen Element durch ein Drehmoment bewegt werden, das von der Drehantriebs quelle übertragen wird, zum Bewirken, daß das Ringgetrie berad (46, 92, 112, 132, 152) die Schalteinheit (50, 60, 100) an der vorbestimmten Bewegungsposition des bewegli chen Elementes betätigt, wobei in einem normalen Zustand die Planetengetriebekombination das Drehmoment der Dreh antriebsquelle von der Planetenradanordnung (54) auf das Ringgetrieberad (46, 92, 112, 132, 152) überträgt, indem die Umlaufbewegung der Planetenradanordnung (54) verhin dert wird, und wobei in dem Fall, daß die Drehan triebsquelle in Vorwärtsrichtung gedreht wird, um das be wegliche Element in Vorwärtsrichtung in eine Anfangs position zu bewegen, vorgesehen ist, daß die Übertragung des Vorwärtsdrehmomentes von der Drehantriebsquelle auf das Ringgetrieberad (46, 92, 112, 132, 152) dadurch un terbrochen wird, daß die Planetenradanordnung (54) eine Umlaufbewegung ausführt, um so die Drehung des Ringge trieberades (46, 92, 112, 132, 152) anzuhalten, wenn das Ringgetrieberad um einen vorbestimmten Betrag in Vor wärtsrichtung gedreht ist, nachdem die Schalteinheit (50, 60; 100) die EIN/AUS-Operation durchführt, mit dem Ergeb nis, daß die Anhalteposition der Drehung des Ringge trieberades (46, 92, 112, 132, 152) der Anfangsposition des beweglichen Elementes entspricht.
2. Vorrichtung zum Erfassen der Position eines beweglichen
Elementes nach Anspruch 1, bei dem das Ringgetrieberad (46,
92, 112, 132, 152) der Planetengetriebekombination einen Ar
retierabschnitt (52, 96, 114, 144, 164) aufweist, der in Kon
takt mit einem Vorsprung (40) gebracht wird, der an einer
Stelle ausgebildet ist, an der das Ringgetrieberad (46, 92,
112, 132, 152) aus einer Position zur EIN/AUS-Operation der
Schalteinheit (50, 60, 100) um einen vorbestimmten Betrag in
Vorwärtsrichtung gedreht ist, um die Planetenradanordnung (54)
in Umlauf zu versetzen, so daß die Übertragung des Vor
wärtsdrehmomentes von der Drehantriebsquelle auf das Ringge
trieberad (46, 92, 112, 132, 152) unterbrochen wird.
3. Vorrichtung zum Erfassen der Position eines beweglichen
Elementes nach Anspruch 2, bei der die Anordnungsposition des
Arretierabschnitts (114, 144, 164) auf dem Ringgetrieberad
(112, 132, 152) der Planetengetriebekombination veränderbar
ist, um eine Synchronisation zu ändern, nach der die Übertra
gung des Vorwärtsdrehmomentes von der Drehantriebsquelle auf
das Ringgetrieberad (112, 132, 152) unterbrochen wird.
4. Vorrichtung zum Erfassen der Position eines beweglichen
Elementes nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Schal
teinheit (50, 60) aus einem festen Kontakt (60), der unabhän
gig von der Planetengetriebekombination angeordnet ist, und
aus einem beweglichen Kontakt (50), der an dem Ringgetrieberad
(46, 92, 112, 132, 152) der Planetengetriebekombination aus
gebildet ist, besteht und die Schalteinheit (50, 60) derart
betätigt wird, daß der feste Kontakt (60) und der bewegliche
Kontakt (50) an der vorbestimmten Bewegungsposition des beweg
lichen Elementes in Kontakt miteinander gebracht werden.
5. Vorrichtung zum Erfassen der Position eines beweglichen
Elementes nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Schal
teinheit (100) unabhängig von der Planetengetriebekombination
angeordnet ist, ein Kurvenflächenabschnitt (98), der in die
Schalteinheit (100) eingreifen kann, an dem Ringgetrieberad
(92) der Planetengetriebekombination ausgebildet ist und die
Schalteinheit (100) derart betätigt wird, daß der Kurven
flächenabschnitt (98) an der vorbestimmten Bewegungsposition
des beweglichen Elementes in die Schalteinheit (100)
eingreift.
6. Vorrichtung zum Erfassen der Position eines beweglichen
Elementes nach einem der Ansprüche 1 bis 5, die einen das
Drehmoment erhöhenden Mechanismus (66, 68, 72, 74, 80, 82, 86)
aufweist, der in der Planetengetriebekombination angeordnet
ist, zum Erhöhen der Kraft zum Verhindern des Umlaufs der
Planetenradanordnung (54), um das Drehmoment zu erhöhen, das
von der Drehantriebsquelle auf das Ringgetrieberad (46, 92,
112, 132, 152) übertragen werden kann.
7. Vorrichtung zum Erfassen der Position eines beweglichen
Elementes nach Anspruch 6, bei der die Planetengetriebekombi
nation eine Getriebebasis (56, 70, 78, 84) zum drehbaren Tra
gen der Planetenradanordnung (54) aufweist, und der das Dreh
moment erhöhende Mechanismus eine Klemmeinheit (66, 68, 72,
74, 80, 82, 86) ist, die in der Getriebebasis (56, 70, 78, 84)
angeordnet ist.
8. Vorrichtung zum Erfassen der Position eines beweglichen
Elementes nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der das beweg
liche Element eine Fensterscheibe ist, und die erste Position
eine Schließposition der Fensterscheibe ist und die zweite
Position eine Öffnungsposition der Fensterscheibe ist.
9. Vorrichtung zum Erfassen der Position eines beweglichen
Elementes nach Anspruch 8, bei der der vorbestimmte Betrag der
Drehung des Ringgetrieberades (46, 92, 112, 132, 152) einer
Bewegungsentfernung von 4 mm der Fensterscheibe entspricht.
10. Vorrichtung zum Erfassen der Position eines beweglichen
Elementes nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der das beweg
liche Element ein Schiebedach eines Fahrzeuges ist, wobei die
erste Position eine Schließposition des Schiebedaches ist und
die zweite Position eine Öffnungsposition des Schiebedaches
ist.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP00205995A JP3323686B2 (ja) | 1995-01-10 | 1995-01-10 | 移動体の位置検出装置 |
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ID=11518773
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19601948A Expired - Fee Related DE19601948C2 (de) | 1995-01-10 | 1996-01-10 | Vorrichtung zum Erfassen der Position eines beweglichen Elementes |
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