JP2007069895A - 自動車のボディ部品を操作する操作装置及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】自動車（１）のボディ部品を操作するための操作装置（２）及び方法を具体化し、ボディ部品の簡単な自動操作並びに制限されない手動操作を可能にする。
【解決手段】電気機械駆動ユニット（９）が少なくとも１つの駆動可能な第１停止要素を有し、伝動ユニット（１０）がボディ部品（３）に連結した少なくとも１つの第２停止要素を有する。停止要素は、操作力を伝動方向に伝えるために互いに当接して配置され、駆動ユニット（９）を伝動ユニット（１０）から切り離すために互いから離れて伝動方向（２９，３０）に配置される。切り離すために電気機械連結の必要はない。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動車のボディ部品、特にテールゲート（尾板）を操作する操作装置に関する。本発明はさらに自動車のボディ部品、特にテールゲートを操作する方法に関する。

テールゲートの操作用の操作装置は、駆動ユニット、伝動ユニット、それらの連結を切り離すために設けられた電気機械連結を有する。電気機械連結は駆動ユニットと伝動ユニットの間に配置され、必要であれば連結が解除されるときにテールゲートの制限されない手動操作が可能になるように連結解除を可能にする。欠点は、電気機械連結のためにこのタイプの操作装置が複雑で、高価な点にある。

本発明の目的は、自動車のボディ部品を操作するための簡単な操作装置及び簡単な方法を具体化し、ボディ部品の簡単な自動操作並びに制限されない手動操作を可能にすることである。

本発明に従い、この目的は、独立請求項１及び９の特徴を有する自動車のボディ部品を操作するための操作装置及び方法により達成される。本発明の要点は、電気機械駆動ユニットが少なくとも１つの駆動可能な第１停止要素を有し、伝動ユニットが操作すべき少なくとも１つのボディ部品に連結した少なくとも１つの第２停止要素を有する点にある。当該少なくとも１つの第１停止要素は駆動ユニットからの操作力を伝動ユニットに伝動方向に伝えるために当該少なくとも１つの第２停止要素に当接して配置され、駆動ユニットを伝動ユニットから切り離すために伝動方向に当該少なくとも１つの第２停止要素から離れてもよい。当該少なくとも１つの第１停止要素が当該少なくとも１つの第２停止要素に当接する場合、駆動ユニットから伝動ユニットへの伝動方向の伝動が可能になり、それにより当該少なくとも１つのボディ部品は自動的に作動しうる。当該少なくとも１つの第１停止要素が当該少なくとも１つの第２停止要素から伝動方向に離れる場合、駆動ユニットから伝動ユニットへの伝動は可能でなく、それらは外れ、当該少なくとも１つのボディ部品の制限されない手動操作が可能になる。駆動ユニットと伝動ユニットの本発明による構成の結果、駆動ユニットと伝動ユニットを切り離すために係合・解除可能な電気機械連結機構はもはや必要なく、結局、操作装置の構造が簡単になり、高い信頼性が得られる。

本発明のさらなる有利な実施形態は従属請求項から明らかになるだろう。

本発明のさらなる利点及び特徴は、以下の図面に関連した好ましい実施例の説明から明らかになるだろう。

図１及び２は、テールゲートの形状のボディ部品３の操作のために、自動車１に取り付けられた操作装置２を概略的に示す。以下では、ボディ部品３をテールゲートと呼ぶ。テールゲート３は、テールゲート３が開閉するために回転軸５の周りに旋回した、自動車１に配置された旋回弓４に連結している。テールゲート３が閉まるとそれがロックされるように、テールゲートロックの形状のロックユニット６が設置される。これは図１及び２では大まかにしか示されていない。ロックユニット６は見慣れたデザインであり、自動車１のテールゲート３に配置される。

テールゲート３が自動的に開くように、螺旋ばねの形状のエネルギー貯蔵要素７が設けられる。第１端部によりエネルギー貯蔵要素７は自動車１に固定され、第２要素によりそれぞれの旋回弓４の固定突起８に固定される。テールゲート３の重量により創出される回転軸５の周りの回転モーメントがエネルギー貯蔵要素７により過補償され、ロックユニットが解除されるとすぐにテールゲート３が図１に従う閉位置から図２に従う開位置まで自動的に回転するように、エネルギー貯蔵要素７は設計される。このようなエネルギー貯蔵要素７の設計は、以下に説明する操作装置２の使用に必要不可欠である。使用と設計次第で、エネルギー貯蔵要素７は、例えば引張ばね、圧縮ばね、ガス圧ばね、ねじりばね又は付加的な重量の形式の構造を有してもよい。

操作装置２は、操作力を創出するための電気機械駆動ユニット９と操作力をテールゲート３に伝達するための伝動ユニット１０とからなる。駆動ユニット９は駆動モーター１１を有する。これは電子的手段により始動し、立方体ケーシング１２の外側に実質的に中央に配置される。ケーシングは２部品設計であり、基本構造１３とそこに固定されるカバー１４を有し、基本構造１３とカバー１４は内部１５を画定する。駆動モーター１１はカバー１４から離れた基礎構造１３の側面に配置され、段付き固定ピン１６を有する。これらピンは、ケーシング１２に対する回転に抗する安全装置として一体に成形され、ケーシング１２の対応して成形された凹部１７に係合する。駆動モーター１１のケーシング１２への固定は公知の固定手段によって行われる。

回転軸１８の周りに回転駆動する駆動モーター１１の駆動軸１９は、基礎構造１３を通過する第１軸受の形状のケーシングボア２０を通ってケーシング内部１５に通じる。駆動軸１９は内部１５を通ってカバー１４まで延び、回転軸１８の周りの回転のための第２軸受の形状のカバー１４のボア２１に位置する。歯車２２が、基礎構造１３とカバー１４の間のケーシング内部１５における駆動軸１９に設置される。これは駆動軸１９と連結しており、駆動モーター１１により回転軸１８の周りに回転駆動する。ケーシング１２の基礎構造１３に係止されるように、歯車２２は軸受延長部２３を有する。軸受延長部は一体に成形され、回転軸の中心に配置された対応する形状の軸受凹部２４に収容される。これに代えて、幾つかの歯車２２又は付加的に駆動モーター１１に一体化した歯車が設けられてもよい。

ケーシング内部１５は実質的にＨ形であり、基礎構造１３に一体に成形された２つのケーシングリブ２５がそこから内部１５に歯車２２まで突出している。基礎構造１３、カバー１４及びリブ２５は、ケーシング内部１５に配置された第１ラック２６及び第２ラック２７のためのガイドを構成する。ラック２６，２７は歯車２２とかみ合い、回転方向２８に歯車が回転する間、第１ラック２６は第１伝動方向２９に移動し、第２ラック２７は第２伝動方向３０に移動する。

歯車２２から離れた面に、第１ラック２６は、第１伝動方向２９に対して横に突出した、第１伝動方向２９に見られるようにラック２６の第１端部に一体に形成された第１停止要素３１を有する。第１停止要素３１は、第１伝動方向２９に延びた、第１停止要素３１を完全に貫通する溝３２を有する。突出した第１停止要素３１は、基礎構造１３とケーシング１２のカバー１４とで形成された位置決め溝３３に延びる。第１伝動方向２９に、位置決め溝３３は第１停止要素３１が動くための間隙を形成する。第２ラック２７は対応する形状及び配置の第１停止要素３１を具備する。

駆動ユニット９は、駆動モーター１１、ケーシング１２、歯車２２、それぞれ第１停止要素３１を備えた第１ラック２６及び第２ラック２７を有する。

伝動ユニット１０は、第１ラック２６に割り当てられた第１操作要素３４と第２ラック２７に割り当てられた第２操作要素３５を有する。ケーシング１２から離れた端部により操作要素３４，３５は、関連するテールゲート３の回転弓４の固定突起８に固定されている。操作要素３４，３５はボーデンケーブルであり、それぞれの伝動方向２９，３０に操作要素３４，３５に作用する引張力を伝える。ボーデンケーブルの形状の操作要素３４，３５は普通のデザインであり、フレキシブルコーティング３６とそこに案内されたワイヤーケーブル３７を有する。

第１操作要素３４は、ケーシング１２の基礎構造１３を貫通した通路３８を通って内部１５に通じている。通路３８は伝動方向２９に延び、第１停止要素３１の溝３２と一直線になるように第１停止要素３１に向いた基礎構造１３の側面に配置される。ケーシング内部１５に案内された端部では、第１操作要素３４は第２停止要素３９を有する。第２停止要素３９は第１操作要素３４に連結し、第１停止要素３１の下流側に第１伝動方向２９に配置され、第１操作要素３４は実質的に真っ直ぐにケーシング１５と停止要素溝３２に通じる。第２停止要素３９は停止要素溝３２より大きい直径を有しており、それで第１停止要素３１及び第２停止要素３９はリア凹部を形成する。駆動ユニット９からの操作力を伝動ユニット１０に伝達するために、第１停止要素３１は第２停止要素３９と協働する。第１停止要素３１から第２停止要素３９への伝動は互いに当接した停止要素３１，３９により実行される。第２操作要素３５はケーシング内部１５に対応して通じ、第２停止要素３９を具備している。

フレキシブル減衰要素４０が、停止要素３１，３９の間にそれぞれ配置されている。減衰要素４０は、停止要素３１，３９の互いへの衝撃吸収の役割をする。従って、前述の伝動に必要な停止要素３１，３９の互いの保持は停止要素３１，３９の互いの間接的当接を有する一方、それらはそれぞれの減衰要素４０に直接当接する。

減衰要素４０から離れた側面の第２停止要素３９は、螺旋ばねの形状のばね要素４１に連結している。ばね要素４１はそれぞれの伝動方向２９，３０に実質的に延び、第１停止要素３１に関しては、それぞれの通路３８の反対側の基礎構造１３に固定される。それに代えて、操作要素３４，３５はぐるぐる巻かれてもよい。

伝動ユニット１０は、操作要素３４，３５、第２停止要素３９、減衰要素４０及びばね要素４１を有する。

操作装置２は自動車のリアパッケージトレーの下の領域に配置され、固定される。駆動ユニット９を始動させるために制御ユニット（図示せず）が設けられる。制御ユニットは駆動モーターの付近に配置され、センサー及び自動車１のための中央制御ユニットと信号接続している。それに代えて、駆動ユニット９は中央制御ユニットで始動されてもよい。

操作装置２の所望の機能範囲に依存して、制御ユニットと信号接続した様々なセンサーが設けられる。その最も簡単な構造では、操作装置２は、図３に従う静止位置及び図５に従う閉位置を検出するためのセンサーとしてリミットスイッチを有する。テールゲート３の位置の検出のために、位置センサーはさらに操作装置２と一体化されてもよい。さらには、駆動モーター１１の速度検出のために、例えばホールプローブなどの速度センサーが設けられてもよい。

テールゲート３の手動及び自動操作の際の操作装置２の操作モードを以下に説明する。図１及び３に基づいて、先ずテールゲート３を開けるための説明をする。テールゲート３は閉じられ、ロックユニット６によりロックされる。エネルギー貯蔵要素７はテールゲート３の閉位置で予圧される。操作装置２は図３に見られる静止位置にあり、協働する第１停止要素３１及び第２停止要素３９はそれぞれの伝動方向２９，３０に最大限に離れている。操作要素３４，３５は伝動ユニット１０からのばね要素４１の引張力によりケーシング内部１５に最大限に引っ張られる。第１停止要素３１がそれぞれの通路３８に直接隣接するようにラック２６，２７はケーシング内部１５に配置される。テールゲート３を開けるために、純粋に手動で又は遠隔制御で実行されるロックユニット６が解除される。解除されると、テールゲート３は予圧されたエネルギー貯蔵要素７のために自動的に開き、図２に見られる位置まで回転する。旋回弓４の固定突起８に固定された操作要素３４，３５は引っ張られ、回転したテールゲートによりケーシング内部１５から引き出される。テールゲート３が図２に示された位置に達すると、第２停止要素３９はそれぞれの減衰要素４０に当たり、ばね要素４１は操作要素３４，３５の引き出しにより予圧される。操作装置２のこの開き位置は図４に示されている。テールゲート３が開いたときに停止要素３１，３９が互いに当接しない事実により、開く際、駆動ユニット９は伝動ユニット１０から切り離される。従って、テールゲート３を開けることは操作装置２に影響されない。

図２及び４に関連して、以下にテールゲート３を手動で閉める際の説明をする。テールゲート３は図２の開いた位置にある。操作装置２は図４で見られる開き位置を有する。閉まるとき、テールゲート３は図１に見られる位置に手動により回転する。回転プロセスの間、旋回弓４の固定突起８に固定された操作要素３４，３５は緩和され、図３に示された静止位置に達するまで予圧されたばね要素４１によりケーシング内部１５に引っ張られる。閉まる際、第２停止要素３９は関連する第１停止要素３１から再び離れて移動する。閉め作業はテールゲート３がロックユニット６によりロックされて完了する。手動閉めプロセスの際に離れている停止要素３１，３９により、テールゲートが閉まるとき、駆動ユニット９は伝動ユニット１０から外され、テールゲートを制限なく手動で閉めることができる。駆動ユニット９は、テールゲート３を開ける際も手動で閉める際も作動しない。

自動的なテールゲート３の開閉を以下に説明する。自動的にテールゲート３を開けることは、操作装置２の第１操作モードにおける手動開き作業と異ならない。この点は手動開きプロセスの説明を参照されたい。

図２及び４に関連してテールゲート３の自動閉じプロセスを以下に説明する。例えばキーボタンを押すことでテールゲート３は手動で閉められる。これにより、制御ユニットは駆動ユニット９を作動させる。駆動モーター１１が駆動軸１９及びそこに設置された歯車２２を回転方向２８に作動させるように、駆動ユニット９は制御ユニットにより始動される。歯車２２の回転により、ラック２６，２７は関連する伝動方向２９，３０に移動し、第１停止要素３１は第２停止要素３９を引っ張る。従って、第２停止要素３９と連結した操作要素３４，３５はそれぞれの伝動方向２９，３０にケーシング内部１５に引っ張られる。駆動モーター１１で作られる操作力は、互いに当接した停止要素３１，３９により駆動ユニット９から伝動ユニット１０に伝達され、操作力は、第２停止要素３９に結合した操作要素３４，３５に対するそれぞれの伝動方向２９，３０の引張力として作用する。従って、テールゲート３は操作装置２により図１に示された閉位置に回転する。ばね要素４１はテールゲート３が閉じることで緩和される。閉じプロセスはテールゲート３がロックユニット６によってロックされて完了する。自動閉じプロセスの後、操作装置２は図５に見られる閉じ位置にある。

テールゲート３を新たに開けるために、歯車２２が回転方向２８と反対方向に駆動し、ラック２６，２７がそれぞれの伝動方向２９，３０と反対方向に移動するように駆動ユニット９は始動する。テールゲート３が閉じているので第２停止要素３９はそれらの位置に留まり、第１停止要素３１はそれらから離れて移動する。このプロセスは逆プロセスと呼ばれる。逆プロセスは、テールゲート３がロックユニット６によりロックされた直後に開始され、テールゲート３が再びすぐに開くことを可能にする。操作装置２が図３に見られる静止位置に達すると、操作装置２の逆プロセスは終了する。

テールゲート３が自動的に閉じられると、操作装置２はさらにロックユニット６に作用する電気機械閉め装置と協働する。このタイプの公知の閉め装置の結果、テールゲート３が閉じられる前にしばらくの間起こる力増加を集めるために駆動ユニット９へのさらなる力の供給の必要がない。

操作装置２は、一方でテールゲート３の制限されない手動操作を可能にし、他方でテールゲート３の自動操作を可能にする。駆動ユニット９と伝動ユニット１０を切り離すために電気機械連結は必要ない。離れることができる停止要素３１，３９によって、駆動ユニット９は伝動ユニット１０から切り離すことができ、また互いに当接することができる停止要素３１，３９によって、駆動ユニット９から伝動ユニット１０への操作力の伝達が可能になる。

操作装置２の第２操作モードでは、駆動ユニット９は、自動的に開くときにテールゲート３の速度を調節するために使用できる。ゆえに、操作装置２は図３に見られる静止位置に残らない。しかし、第１停止要素が開きプロセスの間それぞれの伝動方向２９，３０に第２停止要素３９の前に延びるように操作装置は始動する。従って、第２停止要素３９の自由な動きにブレーキをかけ、これらに所望の速度を与える。駆動ユニット９が自動ロック（セルフロック）するようにさらに設計され又は付加的なブレーキ要素を具備していれば、テールゲート３はどの中間位置でも停止できる。

制御ユニットにより、駆動ユニット９はさらに、テールゲート３が閉まったときに誰かが捕まるのを防ぐように始動する。この目的のために、駆動モーター１１の現在消費が監視され、制御ユニットで評価される。テールゲート３における位置センサー、速度センサー及び／又は触覚センサーストリップがさらに捕まらないための保護を実行するのに使用される。

操作装置２は、例えばフラップ、ドア、スポイラー又はカバーなどの回転又は可動ボディ部品３を操作するのに使用できる。さらには、操作すべきボディ部品３は単一ヒンジ又は複数ヒンジ装置によりリニアガイド又は任意のガイドコースに配置される。

操作装置２は、操作要素３４，３５が圧力を伝え又は単一方向に平行に作動するように具体化されてもよい。

停止要素３１,３９は基本的にいずれかの経路に沿って、例えば円又はカーブのコースで移動できる。さらには、停止要素３１,３９は主軸又は主軸に対して可動な主軸ナットに配置されてもよい。

テールゲートの閉まっている、自動車のテールゲートを操作する操作装置の平面図である。 テールゲートの開いた、図１に従う操作装置の図である。 図１に従うテールゲートの閉じた静止位置の操作装置の断面図である。 図２に従うテールゲートの開いた開き位置の操作装置の断面図である。 図１に従うテールゲートの閉じた閉位置の操作装置の断面図である。 線ＶＩ−ＶＩにおける図５に従う操作装置の断面図である。

符号の説明

１ 自動車
２ 操作装置
３ テールゲート
４ 旋回弓
５ 回転軸
６ ロックユニット
７ エネルギー貯蔵要素
８ 固定突起
９ 駆動ユニット
１０ 伝動ユニット
１１ 駆動モーター
１２ ケーシング
１３ 基本構造
１４ カバー
１５ 内部
１６ 段付き固定ピン
１７ 凹部
１８ 回転軸
１９ 駆動軸
２０ ケーシングボア
２１ ボア
２２ 歯車
２３ 軸受延長部
２４ 軸受凹部
２５ ケーシングリブ
２６ 第１ラック
２７ 第２ラック
２８ 回転方向
２９ 第１伝動方向
３０ 第２伝動方向
３１ 第１停止要素
３２ 溝
３３ 位置決め溝
３４ 第１操作要素
３５ 第２操作要素
３６ フレキシブルコーティング
３７ ワイヤーケーブル
３８ 通路
３９ 第２停止要素
４０ 減衰要素
４１ ばね要素

Claims (9)

1. 操作力を創出する電気機械駆動ユニット（９）と、操作力を少なくとも１つのボディ部品（３）に伝達する伝動ユニット（１０）とを有する、自動車のボディ部品を操作するための操作装置にして、
   電気機械駆動ユニット（９）は、電子的手段により始動しうる駆動モーター（１１）と、駆動モーター（１１）により駆動する少なくとも１つの第１停止要素（３１）とを有し、
   伝動ユニット（１０）は、少なくとも１つのボディ部品（３）に連結した少なくとも１つの操作要素（３４，３５）と、少なくとも１つの操作要素（３４，３５）に連結した、少なくとも１つの第１停止要素（３１）と協働する少なくとも１つの第２停止要素（３９）とを有し、
   少なくとも１つの第１停止要素（３１）が操作力を少なくとも１つの第２停止要素（３９）に伝動方向（２９，３０）に伝達するために少なくとも１つの第２停止要素（３９）に当接して配置され、また、少なくとも１つの第１停止要素（３１）が駆動ユニット（９）を伝動ユニット（１０）から切り離すために少なくとも１つの第２停止要素（３９）から離れて伝動方向（２９，３０）に配置されるように、駆動ユニット（９）と伝動ユニット（１０）が構成されている操作装置。
2. 伝動ユニット（１０）が、少なくとも１つの第２停止要素（３９）に連結した少なくとも１つのばね要素（４１）を有することを特徴とする請求項１に記載の操作装置。
3. 伝動ユニット（１０）が、停止要素（３１，３９）の間に配置された少なくとも１つのフレキシブル減衰要素（４０）を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の操作装置。
4. 少なくとも１つの操作要素（３４，３５）がボーデンケーブルであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の操作装置。
5. 駆動ユニット（９）が、駆動モーター（１１）により回転駆動する少なくとも１つの歯車（２２）を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の操作装置。
6. 駆動ユニット（９）が、少なくとも１つの歯車（２２）とかみ合う少なくとも１つの可動ラック（２６，２７）を有することを特徴とする請求項５に記載の操作装置。
7. 少なくとも１つの第１停止要素（３１）と少なくとも１つのラック（２６，２７）が一体化していることを特徴とする請求項６に記載の操作装置。
8. 駆動ユニット（９）が、少なくとも１つのラック（２６，２７）をガイドするケーシング（１２）を有することを特徴とする請求項６又は７に記載の操作装置。
9. 自動車のボディ部品を操作するための方法にして、
   操作装置（２）に、作動力を創出するための電気機械駆動ユニット（９）と、操作力を少なくとも１つのボディ部品（３）に伝達するための伝動ユニット（１０）とを具備し、ここで電気機械駆動ユニット（９）は少なくとも１つの駆動可能な第１停止要素（３１）有し、伝動ユニット（１０）は少なくとも１つのボディ部品（３）に連結した少なくとも１つの第２停止要素（３９）を有し、
   少なくとも１つの第１停止要素（３１）が操作力を少なくとも１つの第２停止要素（３９）に伝動方向（２９，３０）に伝達するために少なくとも１つの第２停止要素（３９）に当接して配置され、また、少なくとも１つの第１停止要素（３１）が駆動ユニット（９）を伝動ユニット（１０）から切り離すために少なくとも１つの第２停止要素（３９）から離れて伝動方向（２９，３０）に配置された駆動ユニット（９）を始動させる方法。

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