JP4184975B2 - 駆動装置 - Google Patents

Description

背景技術
本発明は、独立請求項の上位概念部に記載した形式の、特に自動車に設けられたウィンドウガラス（窓ガラス）を昇降させるための駆動装置に関する。

この目的のためには、すでに数多くの駆動装置が、たとえばドイツ連邦共和国特許出願公開第２０００４３３８号明細書に基づき公知である。当該刊行物に開示された駆動装置は、伝動装置ハウジングを備えた電動モータを有している。伝動装置ハウジング内にはプラグインモジュールが押込み可能である。このプラグインモジュールは、モータ電流供給のためのコネクタを備えた端面と、プリント配線板とを有している。このプリント配線板には電子的な構成素子が配置されている。プリント配線板の狭幅のフィンガにはＳＭＤホールセンサが配置されている。このＳＭＤホールセンサは、組み付けられた状態でアーマチュアシャフトの環状磁石と相互作用する。ここでは、ホールセンサの正確な位置決めのために、アーマチュアシャフトから遠く離れてプラグインモジュールの端面に、シール部材を備えた案内手段しか働かない。

いま、たとえば組付け時のまたは車両振動時のホールセンサの目標間隔からの偏差を回避するために、ホールセンサが確実に位置決めされるように、伝動装置ハウジング内にプリント配線板フィンガのための案内手段が一体成形される場合には、この案内手段が、異なる形式のプリント配線板の使用時に邪魔になる。たとえばＡＳＩＣに組み込まれたホールセンサを備えた別の使用事例のためには、アーマチュアシャフトに対して異なる間隔を備えた、より広幅のプリント配線板が同一の伝動装置ハウジング内に押し込まれ得ることが所望される。この場合、この第２のプリント配線板と、伝動装置ハウジング内に一体成形された、第１のプリント配線板のための案内手段との衝突が生ぜしめられる。これによって、種々異なるプリント配線板に対して同一の伝動装置ハウジングの使用が不可能となる。

発明の利点
独立請求項の特徴を備えた本発明による駆動装置は、種々異なる形式で成形されたプリント配線板の装着が可能となる自在の伝動装置ハウジングおよび電子装置ハウジングが提供されているという利点を有している。これによって可能となるモジュール式の生産技術は莫大な利点を有している。より複雑な大きなハウジング部分を極めて高い個数で生産することができる。これに所属のより単純な構成部材、たとえば電子装置ハウジングカバーを極めて簡単に種々異なるプリント配線板に適合させることができる。特に種々異なる案内手段の本発明による構成によって、種々異なるプリント配線板をアーマチュアシャフトに対して種々異なる間隔をおいて確実に位置決めすることが可能となる。

従属請求項に記載した特徴によって、本発明による駆動装置の有利な構成が可能となる。案内手段が、少なくとも部分的に伝動装置ハウジング内にストッパとして形成され、このストッパにプリント配線板が、アーマチュアシャフトに面した側の面でかつ／またはアーマチュアシャフトとは反対の側の面で接触すると、これによって、アーマチュアシャフトの磁石に対するホールセンサの間隔が明確に規定される。これによって、少ない妨害信号で精密な位置検出が可能となる。

案内手段が、プリント配線板の軸方向の縁領域と相互作用するように伝動装置ハウジング内に配置されると、種々異なる幅のプリント配線板を軸方向で種々異なる縁領域で案内することができる。これによって、１つのプリント配線板と、別のプリント配線板の案内手段との衝突を回避することができる。

１つの案内が、電子装置ハウジングにウェブとして一体成形されており、このウェブにプリント配線板が載置していると特に有利である。なぜならば、ウェブは伝動装置ハウジングと相俟って、アーマチュアシャフトからのプリント配線板の最大の間隔を規定するためのストッパの機能を引き受けているからである。この場合、このプリント配線板に対して、このようなストッパが伝動装置ハウジングに一体成形される必要はない。したがって、ウェブとして形成された案内手段は、伝動装置ハウジングに配置された、プリント配線板の軸方向の縁領域と相互作用する案内手段と衝突しない。ウェブは特に軸方向で見て中間の領域でプリント配線板に接触していて、このプリント配線板を伝動装置ハウジング壁に対して支持している。

ウェブを、たとえば射出成形法によって電子装置ハウジングと一体に成形することは製造技術的に特に簡単である。電子装置ハウジングを常に同一に形成し、この電子装置ハウジングのカバーにだけ、所望のプリント配線板に相応してウェブを一体成形することは一層有利である。

プリント配線板が、たとえばクリップ結合部または係止結合部によってウェブに固く結合されると、これによって、電子装置ハウジングの組付けが容易になる。なぜならば、ウェブに対するプリント配線板の不都合な移動が阻止されるからである。さらに、プリント配線板とウェブとの間のこのような結合によって、電子装置ハウジングから分離されて、ウェブの別個の構成が可能となる。

ウェブを導入時にかつ組み付けられた状態において一方の面で伝動装置ハウジングに支持することができ、他面でプリント配線板を、アーマチュアシャフトに対するプリント配線板の最小の間隔を設定するストッパに向かって押圧するように、開口が伝動装置ハウジングに成形されていると有利である。

ウェブが長手方向でプリント配線板を越えて突出していると、ウェブの自由端部をその端面で伝動装置ハウジング内の別の案内手段に支持することができる。プリント配線板フィンガのより短い構成によって、プリント配線板製作時のより効率のよい材料使用が可能となる。電子装置ハウジングが別個のハウジングとして形成されていると、このハウジングを簡単に押込みモジュールとして伝動装置ハウジングに結合することができる。この場合、電子装置ハウジングは、種々異なるプリント配線板が突出するただ１つの小さな開口しか有していない。電子装置ハウジングと伝動装置ハウジングとの間のこの比較的小さな開口は水および汚物に対して比較的簡単にかつ有効にシールすることができる。

さらに、案内手段が、ほぼ環状の構成部材としてアーマチュアシャフトに対して軸方向に組付け可能であるブラシホルダに一体成形されていてもよい。このブラシホルダはアーマチュアシャフトの磁石に対して空間的にすぐ近くに位置しているので、この案内手段によって、同じく環状磁石に対するホールセンサの確実な空間的な位置決めが可能となる。

案内手段を伝動装置ハウジングにまたはブラシホルダに溝として形成し、この溝内にプリント配線板の軸方向の縁領域が押し込まれることは製造技術的に有利であり得る。

種々異なるプリント配線板に対する伝動装置ハウジングおよび電子装置ハウジングの適合性は、比較的少ないプリント配線板面要求を伴ったＳＭＤホールセンサの使用だけでなく、ＡＳＩＣに組み込まれていて、プリント配線板における構成スペースを多く必要とするホールセンサの使用も許容している。これによって、駆動装置の構想が、この分野での将来的な電子装置開発と無関係になる。

アーマチュアシャフトに対するプリント配線板の平行な配置によって、ホールセンサのために特別な保持手段が必要となることなしに、直接ＡＳＩＣを備えたホールセンサまたはＡＳＩＣなしのホールセンサを全自動的なＳＭＤ法によって部分的にプリント配線板に固定することができる。

アーマチュアシャフトにウォームが一体成形されており、このウォームが、出力ピニオンを備えたウォーム伝動装置を駆動すると、これによって、たとえば自動車に設けられたウィンドウリフタのために使用されるように、正確な位置検出を伴ったコンパクトな調節駆動装置が提供されている。

実施例の説明
以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく説明する。

図１ａには、ウィンドウリフタに用いられる駆動装置１０が示してある。ウィンドウリフタは、ポールハウジング１４を備えた電動モータ１２を有している。ポールハウジング１４からは、アーマチュアシャフト１６が伝動装置ハウジング１８内に突入している。アーマチュアシャフト１６にはウォーム２０が配置されている。このウォーム２０は出力ホイール２２に噛み合っていて、この出力ホイール２２の軸２４に支承された出力ピニオン２６を介してウィンドウリフタ機構（図示せず）に力を伝達する。調節可能な部分の位置検出のためには、アーマチュアシャフト１６に伝動装置ハウジング１８の領域で環状磁石２８が配置されている。この環状磁石２８はホールセンサ３０と相互作用する。このホールセンサ３０は電子装置・押込みモジュール３４のプリント配線板３２に配置されている。図１ｂには、このような押込みモジュール３４が示してある。この押込みモジュール３４は別個の電子装置ハウジング３６として形成されている。この電子装置ハウジング３６からは、押込みフィンガとして形成されたプリント配線板３２の一部が突出している。組付けのためには、押込みモジュール３４が矢印方向４０により押込みフィンガで伝動装置ハウジング１８内に導入され、係止エレメント４２によって伝動装置ハウジング１８に固く結合される。正確な空間的な位置決めのためには、プリント配線板３２が案内手段４４によって押込み動作の間に案内され、組み付けられた状態で位置決めされる。本実施例では、案内手段４４がストッパ６８，７６，７７，８２，８３として伝動装置ハウジング１８内にかつアーマチュアシャフト１６に対して軸方向で組み付けられた環状のブラシホルダ４８に一体成形されている。駆動装置１０の構成に応じて、個々のハウジング部分の間の境界が種々異なる形式で形成されていてもよく、これによって、たとえば環状磁石２８が、延長されたポールハウジング１４の領域または伝動装置ハウジング１８とポールハウジング１４との間の別個の中間片５０（この中間片５０は、たとえば主としてブラシホルダ４８によって形成される）の領域にも配置されている。案内手段４４は、たとえば相応のハウジング部分１８，１４，５０，４８と一体に有利には射出成形法によって形成されている。案内手段４４の一部は溝５２としてハウジング壁に形成されている。図１ｂおよび図１ｄでは、電子装置ハウジング３６にウェブ６０が一体成形されている。このウェブ６０はプリント配線板３２と同じ幅６２を有していて、クリップ結合部６４によってプリント配線板３２に結合されている。ホールセンサ３０は極めてフラット構造でＳＭＤ（表面実装素子）技術でプリント配線板３２に取り付けられているので、プリント配線板３２はアーマチュアシャフト１６に対して僅かな間隔を置いて環状磁石２８に対して接線方向で位置決めされる。図２ａには、図１ｂに示した押込みモジュール３４の、押し込まれたプリント配線板３２の断面図が示してある。プリント配線板３２は、環状磁石２８に面した側の面７０の、軸方向で見て電動モータ１２から遠い方の側の領域７２で伝動装置ハウジング１８のストッパ６８に接触している。このストッパ６８は環状磁石２８に対するプリント配線板３２の最小の間隔を規定している。ウェブ６０として成形された案内手段４４は、プリント配線板３２の、環状磁石２８とは反対の側の面７４に接触していて、プリント配線板３２をストッパ６８に向かって押圧している。他方の面５８でウェブ６０は伝動装置ハウジング１８に支持されていて、これによって、プリント配線板３２のためのストッパを形成している。このストッパは環状磁石２８に対するプリント配線板３２の最大の間隔に相当している。

図１ｃには、別の押込みモジュール３４が示してある。この押込みモジュール３４の電子装置ハウジング３６は図１ｂの電子装置ハウジング３６とほぼ同様に成形されている。しかし、押込みモジュール３４には、異なるプリント配線板３２が装着されている。このプリント配線板３２は、電子装置ハウジング３６から突出した領域に、たとえばＡＳＩＣ（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）構成素子８０を取り付けるために、より大きな幅６２を有している。ＡＳＩＣ構成素子８０は制御電子装置のための完全なマイクロプロセッサを有していて、ＡＳＩＣ８０に組み込まれたホールセンサ３０が、押し込まれた状態で直接環状磁石２８に向かい合って位置決めされているようにプリント配線板３２に位置決めされている。ＡＳＩＣ８０の比較的大きな構造高さによって、図２ｂに見ることができるように、プリント配線板３２とアーマチュアシャフト１６との間の間隔はＳＭＤホールセンサ３０の場合よりも大きく寸法設定されている。ＳＭＤホールセンサ３０を備えたプリント配線板３２のためのストッパ６８はこの配置形式では使用されないままである。これに対して、ＡＳＩＣ８０を備えた広幅の方のプリント配線板３２は、環状磁石２８に対して間隔を置いて２つのストッパ７６，７７によって伝動装置ハウジング１８またはブラシホルダ４８に空間的に位置決めされる。この場合、プリント配線板３２は、環状磁石２８に面した側の面７０における、軸方向で見て電動モータ１２に近い方の側の領域７８で、最小の間隔６６を規定するためのストッパ７６に接触していて、環状磁石２８とは反対の側の面７４に接触するストッパ７７によってストッパ７６に向かって押圧される。この場合、ストッパ７７は狭幅の方のプリント配線板３２におけるウェブ６０の機能を引き受けている。したがって、ＡＳＩＣ８０を備えた広幅のプリント配線板３２における押込みモジュール３４はウェブ６０を有していない。これに対して、ストッパ７６，７７は、図２ａに示した狭幅のプリント配線板３２を備えた押込みモジュール３４では機能していない。

図３ａには、図２ａに相応の狭幅のプリント配線板３２を備えた押込みモジュール３４が組み付けられた場合の断面図が示してある。この場合、プリント配線板３２は真っ直ぐに電子装置ハウジング３６から伝動装置ハウジング１８内に突入している。この場合、プリント配線板３２はアーマチュアシャフト１６に対して平行にもしくは環状磁石２８に対して接線方向に配置されている。プリント配線板３２の、電動モータ１２から遠い方の側に設けられたストッパ６８は、アーマチュアシャフト１６に対する最小の間隔を設定している。ここでは電子装置ハウジング３６と一体に形成されているウェブ６０はプリント配線板３２をストッパ６８に向かって押圧している。この場合、ウェブ６０は伝動装置ハウジング１８の壁に支持されている。この場合、電子装置ハウジング３６はカバー３７を有している。このカバー３７と共にウェブ６０は近似的に１つの平面に配置されている。ＳＭＤホールセンサ３０の、少ない構成スペースに基づき、プリント配線板３２はストッパ８２，８３もしくは溝５２にまで延びていない。このストッパ８２，８３もしくは溝５２はプリント配線板３２の自由端部３３の領域で伝動装置ハウジング１８に配置されている。

図３ｂには、相応して、ＡＳＩＣ８０を備えた広幅のプリント配線板３２の断面図が示してある。このプリント配線板３２は両ストッパ７６，７７によって空間的に位置決めされる。この両ストッパ７６，７７はプリント配線板３２を電動モータ１２に近い方の領域で案内している。したがって、電子装置ハウジング３６のカバー３７はウェブ６０を有していない。プリント配線板３２は環状磁石２８を越えて延びていて、ここでは付加的にプリント配線板３２の自由端部３３で両ストッパ８２，８３によって案内される。この両ストッパ８２，８３は、択一的には、プリント配線板３２の自由端部３３をプリント配線板３２の幅全体にわたって収容する溝５２として、伝動装置ハウジング１８に軸方向で一体成形されていてもよい。自由端部３３でのプリント配線板３２の付加的な位置決めによって、ホールセンサ３０と環状磁石２８との間の間隔が、たとえば外部の振動によって変化させられることが阻止される。

択一的な実施例では、狭幅のプリント配線板３２を備えた押込みモジュール３４において、ウェブ６０がプリント配線板３２の自由端部３３よりも長く形成されている。ウェブ６０のこの延長部６０′によって、同じくストッパ８２，８３または溝５２での付加的な位置決めが可能となる。この場合、ウェブ６０の延長部６０′は、ウェブ６０の端部６１がアーマチュアシャフト１６に対して、図３ｂに示したより長く形成されたプリント配線板３２と正確に同じ間隔６６を有しているように一体成形される。この場合、延長部６０′はその端部６１に、両プリント配線板３２の、規格化された厚さ８６と同じ厚さ８６を有している。したがって、より短いプリント配線板３２もその自由端部３３で延長部６０′によって付加的に位置決めされる。これによって、プリント配線板３２とアーマチュアシャフト１６との間の不変の間隔６６が保証される。

別の実施例では、押込みモジュール３４が、別個の電子装置ハウジング３６を備えて形成されておらず、完全に伝動装置ハウジング１８内に嵌め込まれるので、たとえば押込みモジュール３４の一方の端面が同時に伝動装置ハウジング１８のためのカバーを成している。この場合、プリント配線板３２は、図１ｂまたは図１ｃに示したように、たとえばＬ字形に成形されておらず、全体的にほぼ方形に成形されている。この場合、方形の１つの辺が幅６２に相当している。

本発明による装置は、前述した両押込みモジュールに限定されるものではなく、種々異なるプリント配線板３２を備えた種々異なる押込みモジュールと、ただ１つの伝動装置ハウジングとの任意の組合せを有している。この場合、ウェブ６０は別個の構成部材として形成されていてもよい。この構成部材はプリント配線板３２の裏面に固定され、たとえば接着されるかまたはクリップ結合される。

本発明による駆動装置の概略図である。

図１ａに示した駆動装置に用いられる電子装置・押込みモジュールを示す図である。

異なるプリント配線板を備えた別の電子装置・押込みモジュールを示す図である。

図１ｂに示した押込みモジュールのｄ−ｄ線に沿った断面図である。

図１ｃに示した押込みモジュールのｅ−ｅ線に沿った断面図である。

図１ｂに示した嵌め込まれたプリント配線板のＩＩ−ＩＩ線に沿った部分断面図である。

図１ｃに示した嵌め込まれたプリント配線板のＩＩ−ＩＩ線に沿った部分断面図である。

図１ｂに示した挿入された押込みモジュールのＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。

図１ｃに示した挿入された押込みモジュールのＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。

符号の説明

１０ 駆動装置、 １２ 電動モータ、 １４ ポールハウジング、 １６ アーマチュアシャフト、 １８ 伝動装置ハウジング、 ２０ ウォーム、 ２２ 出力ホイール、 ２４ 軸、 ２６ 出力ピニオン、 ２８ 環状磁石、 ３０ ホールセンサ、 ３２ プリント配線板、 ３３ 自由端部、 ３４ 押込みモジュール、 ３６ 電子装置ハウジング、 ３７ カバー、 ４０ 矢印方向、 ４２ 係止エレメント、 ４４ 案内手段、 ４８ ブラシホルダ、 ５０ 中間片、 ５２ 溝、 ５８ 面、 ６０ ウェブ、 ６０′ 延長部、 ６１ 端部、 ６２ 幅、 ６４ クリップ結合部、 ６６ 間隔、 ６８ ストッパ、 ７０ 面、 ７２ 領域、 ７４ 面、 ７６ ストッパ、 ７７ ストッパ、 ７８ 領域、 ８０ ＡＳＩＣ構成素子、 ８２ ストッパ、 ８３ ストッパ、 ８６ 厚さ

Claims (16)

1. 駆動装置（１０）であって、アーマチュアシャフト（１６）を有する電動モータ（１２）と、電子装置ハウジング（３６）から突出したプリント配線板（３２）と、伝動装置ハウジング（１８）と、プリント配線板（３２）を伝動装置ハウジング（１８）内に空間的に位置決めするための複数の案内手段（４４）とが設けられている形式のものにおいて、種々異なる幅（６２）および／または種々異なる長さおよび／またはアーマチュアシャフト（１６）に対する種々異なる間隔（６６）を備えた種々異なるプリント配線板（３２）に対して、種々異なる案内手段（４４）によって、プリント配線板（３２）が位置決め可能であることを特徴とする、駆動装置。
2. 案内手段（４４）の少なくとも一部が、伝動装置ハウジング（１８）にストッパ（４４，６８，７６，７７，８２，８３，５２）として形成されており、アーマチュアシャフト（１６）に対する最小のまたは最大の間隔（６６）を規定するために、ストッパ（４４，６８，７６，７７，８２，８３，５２）と、プリント配線板（３２）の、アーマチュアシャフト（１６）に面した側の面（７０）またはアーマチュアシャフト（１６）とは反対の側の面（７４）とが接触するようになっている、請求項１記載の駆動装置。
3. 案内手段（４４）の少なくとも一部が、伝動装置ハウジング（１８）内に配置されており、プリント配線板（３２）が、軸方向で見て電動モータ（１２）に近い方の領域（７８）でかつ／または軸方向で見て電動モータ（１２）から遠い方の領域（７２）で案内手段（４４）に接触するようになっている、請求項１または２記載の駆動装置。
4. 僅かな幅（６２）を備えたプリント配線板（３２）のための少なくとも１つの案内手段（４４，６０，６０′）が、支持エレメント（６０，６０′）として形成されており、該支持エレメント（６０，６０′）が、プリント配線板（３２）と共に伝動装置ハウジング（１８）内に押込み可能である、請求項１から３までのいずれか１項記載の駆動装置。
5. 支持エレメント（６０，６０′）が、電子装置ハウジング（３６）に一体成形されていて、特に電子装置ハウジング（３６）のカバー（３７）に一体に成形されている、請求項４記載の駆動装置。
6. プリント配線板（３２）が、支持エレメント（６０，６０′）に固く結合されている、請求項４または５記載の駆動装置。
7. 支持エレメント（６０，６０′）が、プリント配線板（３２）とは反対の側の面（５８）で伝動装置ハウジング（１８）に支持されている、請求項４から６までのいずれか１項記載の駆動装置。
8. 支持エレメント（６０，６０′）が、プリント配線板（３２）よりも長く形成されていて、自由端部（６１）で案内手段（４４）に接触しており、該案内手段（４４）が、ストッパ（８２，８３，５２）として伝動装置ハウジング（１８）に配置されている、請求項４から７までのいずれか１項記載の駆動装置。
9. 電子装置ハウジング（３６）が分離可能に形成されていて、係止エレメント（４２）によって伝動装置ハウジング（１８）に結合可能である、請求項１から８までのいずれか１項記載の駆動装置。
10. アーマチュアシャフト（１６）に対して軸方向にブラシホルダ（４８）が組付け可能であり、該ブラシホルダ（４８）にプリント配線板（３２）のための案内手段（４４）が一体成形されている、請求項１から９までのいずれか１項記載の駆動装置。
11. 複数の案内手段（４４）が、その間に溝（５２）を形成している、請求項１から１０までのいずれか１項記載の駆動装置。
12. 案内手段（４４）によって、ＡＳＩＣ（８０）に組み込まれたホールセンサ（３０）を備えたプリント配線板（３２）またはホールセンサ（３０）が直接装着されたプリント配線板（３２）が、両側で位置決め可能である、請求項１から１１までのいずれか１項記載の駆動装置。
13. プリント配線板（３２）が、アーマチュアシャフト（１６）に対して平行に、アーマチュアシャフト（１６）に固定された磁石（２８）に対して接線方向に配置されている、請求項１から１２までのいずれか１項記載の駆動装置。
14. アーマチュアシャフト（１６）が、ウォーム（２０）を有しており、該ウォーム（２０）が、ウォームホイール（２２）と噛み合っており、該ウォームホイール（２２）の軸（２４）に出力ピニオン（２６）が配置されている、請求項１から１３までのいずれか１項記載の駆動装置。
15. 当該駆動装置（１０）が、自動車に設けられたウィンドウガラスを昇降させるための駆動装置である、請求項１記載の駆動装置。
16. プリント配線板（３２）が、クリップ結合部（６４）によって支持エレメント（６０，６０′）に固く結合されている、請求項４または５記載の駆動装置。

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