JP4430044B2 - 駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、特に自動車の跳ね上げフラップのための駆動装置であって、自動車の固定構造部分もしくは可動構造部分に連結可能な第１固定素子と、第１固定素子側とは反対側の端部で前記第１固定素子に対して軸線方向に相対移動可能なハウジング管とを備え、このハウジング管は、その前記第１固定素子側とは反対側の端部で、自動車の可動構造部分もしくは固定構造部分に連結可能な第２固定素子を有し、さらに、ねじスピンドルとそのねじスピンドルの上に配置されたスピンドルナットとを有するスピンドル駆動部を備え、このスピンドル駆動部によって、前記第１固定素子および前記ハウジング管を、軸線方向に相対移動可能に駆動でき、前記スピンドル駆動部を、回転駆動装置によって回転駆動可能にした該駆動装置に関する。

この種の駆動装置としては、固定素子を固定用突耳として構成し、この固定用突耳によって、スピンドルナットの、構造上の可動部分および固定部分に対するモーメントを支持させるものが知られている。

しかし、この従来技術は、駆動装置の組み立てコストが高くなる。

したがって、本発明の目的は、構成簡単かつ組み立て容易な上述の種類の駆動装置を得ることにある。

この目的を達成するため、本発明駆動装置は、ねじスピンドルの一方の端部をハウジング管に回転可能に支持し、および、前記ハウジング管に対して軸線方向に移動不能に配置し、並びに、回転駆動装置によって回転駆動可能とし、前記第１固定素子に連結した前記スピンドルナットを、ハウジング管に対して相対回転不能に連結し、前記ねじスピンドルを同軸状に包囲するスピンドル管であって、このスピンドル管の一方の端部を前記スピンドルナットに連結し、他方の端部を前記第１固定素子に固着した該スピンドル管を設け、前記スピンドル管を離間して包囲するよう前記ハウジング管に固着したガイド管を設け、圧縮コイルばねにより、前記ガイド管を離間して包囲し、同様に、前記第１固定素子に連結したカバー管により前記圧縮コイルばねを離間して包囲するよう構成し、前記第１固定素子は、前記圧縮コイルばねによって、前記ハウジング管から離間する外方への力を受けもしくは受け得るようにしたことを特徴とする。
また、本発明駆動装置は、他の態様として、ねじスピンドルの一方の端部をハウジング管に回転可能に支持し、および、前記ハウジング管に対して軸線方向に移動不能に配置し、並びに、回転駆動装置によって回転駆動可能とし、前記第１固定素子に連結した前記スピンドルナットを、ハウジング管に対して相対回転不能に連結し、前記ねじスピンドルを同軸状に包囲するスピンドル管であって、このスピンドル管の一方の端部を前記スピンドルナットに連結し、他方の端部を前記第１固定素子に固着した該スピンドル管を設け、前記スピンドル管を離間して包囲するよう前記ハウジング管に固着したガイド管を設け、前記ガイド管と、前記第１固定素子に連結したカバー管との間の空間にガス圧を充填し、前記第１固定素子は、ガス圧の力によって、前記ハウジング管から離間する外方への力を受けもしくは受け得るようにしたことを特徴とする。

本発明この構成によれば、スピンドルナットのモーメントが駆動装置内部で支持され、構造上の可動部分および固定部分に配置した固定素子によって支持する必要がない。

これによって、駆動装置を任意の配置方法で構造上の可動部分および固定部分に固定することが可能になり、駆動装置の組み込み易さが、著しく向上する。

簡単かつ容易な製造方法で、ハウジング管を、変形加工、例えば深絞り加工した金属部品、特にアルミニウム部品とすることができる。

簡単な方法で、スピンドルナットを、ねじスピンドルの一方の端部を同軸状に包囲するスピンドル管に連結し、ねじスピンドルの他方の端部に第１固定素子を固着することができる。

スピンドル管も、変形加工、例えば深絞り加工した金属部品、特にアルミニウム部品にすることができる。

回転駆動装置を電動モータとし、この電動モータの出力軸によって、ねじスピンドルもしくはクラッチのクラッチ部分を回転駆動可能にすると好適である。

回転数を減らし、かつ回転モーメントを高めるために、スピンドル駆動部を、回転駆動装置から伝動装置を介して回転駆動可能にすることができる。

スピンドル駆動部は、回転駆動装置から撓み軸を介して回転駆動可能にすると、回転駆動装置をスピンドル駆動装置とは空間的に別の位置に配置することができる。

コンパクトな構成にするために、回転駆動装置および伝動装置のうち少なくとも一方を、ハウジング管内に固着することができる。

伝動装置を平歯車装置および遊星歯車装置のうち少なくとも一方を有するものとすると、騒音が非常に小さくなり、さらに、前記伝動装置の回転駆動装置に近接する側の段を、はすば歯車段として構成することによって、より一層騒音を小さくすることができる。

固定素子のうち一方もしくは双方を、球状ヘッドもしくは球継手ソケットとすることによって、構成簡単となり、かつ駆動装置の長手方向軸線に対する任意の回転位置で、組み込み可能となる。

第１固定素子は、ばね力によって、ハウジング管から離間する外方への力を受けもしくは受け得るようにすることによって、回転駆動装置にかかる力が支持され、および従って跳ね上げフラップの重量に対する釣合いをとり、さらに、回転駆動装置を小さなサイズにすることができる。

このばね力は、変位ストローク全体によって、もしくは、その一部によって生じることができる。

さらに、固定素子は、ハウジング管に支持される押圧ばね、特に、圧縮コイルばねの力を受けるようにすると、簡単な構成になる。

代替的もしくは補完的に、第１固定素子は、ガス圧の力を受けるようにすることができる。

スピンドルを手動で動かすために必要な力は、好適には、回転駆動装置が滅勢状態にある場合に、跳ね上げフラップを中間位置に保持する力と同じになるように、厳密に選択する。これにより、電動モータによる回転駆動装置の場合、非通電状態での停止位置保持が、問題なく実現できる。

変位検出センサよるスピンドル管の変位を認識可能にすることによって、その出力信号を、特に２個の駆動装置を並列的に用いる場合の同期化に利用可能である。しかし、出力信号によって、駆動装置の作動位置を定めることもできる。

簡単でかつ少ない構造空間のみを必要とする構成にするために、変位検出センサを線形ポテンショメータとし、この線形ポテンショメータの摺動子を、スピンドル管もしくはハウジング管に配置し、線形ポテンショメータの摺動レーンを、ハウジング管もしくはスピンドル管に固着することができる。

作動速度、作動位置および並列的駆動装置の同期化の決定のために、スピンドルセンサによって、スピンドルの回転量を認識可能にする。

この場合、好適には、スピンドルセンサを、ハウジング管に固着したホールセンサとし、このホールセンサに対して、ねじスピンドルに固着したマグネットリングを、対向配置する。

同様の目的のために、駆動装置センサにより、モータの回転量、もしくは伝動装置の回転量、もしくはクラッチの回転量を認識可能にすることができる。

駆動装置センサを、固定のホールセンサ、特にハウジング管に固着したホールセンサとし、このホールセンサに対して、回転駆動装置の出力軸もしくは伝動装置部分もしくはクラッチ部分に固着したマグネットリングを対向配置すると簡単かつ構造空間を節約した構成になる。

回転駆動装置をスピンドル駆動部から切り離し可能にするために、スピンドル駆動部を、解離可能なクラッチを介して回転駆動装置により回転駆動可能にすることができる。

このクラッチは、形状規制による掛合もしくは摩擦掛合によるクラッチとすることができる。

クラッチ掛合およびクラッチ解離のために、クラッチを切り替え可能なクラッチとし、特に切り替え可能なマグネットクラッチとすることができる。

しかし、クラッチは、駆動装置が負荷を受けない状態もしくは外向きの負荷を受ける状態にある場合に、解離状態となり、駆動装置が内向きの負荷を受ける状態にある場合に、掛合状態となるようにすることによって、特別なクラッチ駆動装置は不要になる。

このようにすることで、駆動装置、および場合よっては伝動装置が、スピンドルに抑制力を及ぼさないので、簡単な方法により、適度な腕力で引くことで駆動装置を手動移動できるようになる。

さらに、引張力が伝達されないので、跳ね上げフラップを閉じる際に障害物識別および障害物除去を適切に行うことができる。

跳ね上げフラップの重量の釣合いを図るために、常に合成モーメントが閉鎖方向に作用するようにすると好適である。すなわち、駆動装置は、跳ね上げフラップを常に一定速度で開放できるようにしなければならない。閉鎖する場合、跳ね上げフラップは、規定速度での閉鎖を生じないようにしなければならない。

ハウジング管に、スピンドル管を離間して包囲するガイド管を配置することができる。

このとき、圧縮コイルばねを、ガイド管により離間して包囲し、同様に、第１固定素子に連結したカバー管により離間して包囲することによって、圧縮コイルばねは、案内されると同時に、半径方向内側および外側での支持を受ける。

ハウジング管とカバー管を、抜き差し可能に互いに摺動可能にすることによって、駆動装置の構造部材を汚れや破損から保護することができる。

ガイド管に、半径方向に貫通する軸線方向スリットを設け、スピンドル管に固着した摺動子を、該スリットを通過して、ガイド管に固着した摺動レーンの方向に突出させる、または、スピンドルナットの半径方向に指向する支持突起を、該スリットに突入させることによって、簡単な方法でスピンドルナットのモーメントを支持することができる。

よりよい効率とともに、手動による操作を容易にするために、ねじスピンドルを多重ねじスピンドルとし、好適にはそのピッチを１０ｍｍ以上にする。

構成部材である回転駆動装置、伝動装置、クラッチおよびスピンドル駆動部のうち少なくとも一つを、他のものに対して直列的に配置することによって、スリムな構成にすることができる。

構成部材である回転駆動装置、伝動装置、クラッチおよびスピンドル駆動部のうち少なくとも一つを、他のものに対して並列的に配置した場合、それほどスリムではないが、その代わり寸法が短い構成にすることができる。

本発明の実施例を図面に示し、以下でさらに詳述する。

図示の駆動装置は、ハウジング管１を有し、このハウジング管１をカバー管２内で、抜き差し可能に摺動案内する。

カバー管２の、ハウジング管１側とは逆側の端部に、第１球継手ソケット３を設け、ハウジング管１の、カバー管２側とは逆側の端部に第２球継手ソケット４を設け、これらによって、駆動装置を、自動車の車体における構造部分、および自動車における跳ね上げフラップをなす可動部分に関節連結する。

ハウジング管１の、カバー管２に対向する側の端部領域に、第１軸受部分５を圧嵌し、この第１軸受部分５内に、摩擦掛合クラッチ７の第１クラッチ部分６を回転可能に支持し、この第１クラッチ部分６をカバー管２内に突設したねじスピンドル８の端部に固定する。

ねじスピンドル８上で、スピンドルナット９をハウジング管１に対して相対回転不能に配置する。

スピンドルナット９は、ねじスピンドル８を同軸状に包囲するスピンドル管１１の一方の端部に連結し、スピンドル管１１の他方の端部には、第１球継手ソケット３を固着する。

スピンドルナット９は、スピンドル管１１を包囲するガイド管１０内で、軸線方向に摺動可能に案内し、このガイド管１０はハウジング管１に固着する。

ガイド管１０と、このガイド管１０に離間して包囲するカバー管２との間における環状の隙間に、圧縮コイルばね１２を配置し、この圧縮コイルばねの一方の端部を、第１球継手ソケット３の領域でカバー管２に支持し、その他方の端部を、ハウジング管１に支持する。

ねじスピンドル８は、その第１クラッチ部分６側とは逆側の端部にガイドスリーブ１３を有し、このガイドスリーブ１３の円筒状外側面で、ねじスピンドル８をスピンドル管１１内で摺動可能に案内する。

ガイド管１０は、周方向に均等に配置した軸線方向スリット１４を有し、この軸線方向スリット１４は、ガイド管１０の長さの大部分にわたり延在させる。

軸線方向スリット１４に対応して、スピンドルナット９に、半径方向に突出する支持突起１５を設け、この支持突起１５を軸線方向スリット１４に突入させ、スピンドルナット９のガイド管１０に対する相対回転を防止する。第１クラッチ部分６に対して同軸状に対向させて、ハウジング管１に第２クラッチ部分１６を配置し、さらに、双方のクラッ部分６，１６間に、環状の摩擦ライニング部材２８を設ける。

スラスト軸受１７によって、第２クラッチ部分１６は、その第１クラッチ部分６側とは逆側の面を、ハウジング管１内部に固着した対向軸受部分１８に、軸線方向に支持する。

第１クラッチ部分６および第２クラッチ部分１６には、それらの中間に遊びを設け、双方のクラッチ部分が摩擦掛合を解離しかつ軸線方向に互いに離れる方向に移動するのを可能にする。

特に多段式とした伝動装置２０の駆動軸１９を、第２クラッチ部分１６に対して同軸状にかつ相対回転不能に連結し、この伝動装置２０は、電動モータ２１により回転駆動するようにする。

図１〜図５の実施例の場合、伝動装置２０および電動モータ２１は、クラッチ７と同軸状にハウジング管１に配置する。

図６および図７の実施例の場合、電動モータ２１は、ハウジング管１と平行に配置し、この場合、電動モータ２１の駆動ピニオン２２の回転運動を、伝動装置２０によってハウジング管１に伝達し、伝動装置２０の駆動軸１９によって、第２クラッチ部分１６に伝達する。

特に図２から明らかなように、図１〜図３の実施例においては、線形ポテンショメータ２３として構成した変位検出センサを有する。

さらに、スピンドルナット９の近傍において、摺動子２４をスピンドル管１１に配置し、この摺動子２４は、軸線方向スリット１４から突出し、スピンドルナット９およびスピンドル管１１とともに、軸線方向スリット１４の外側に位置する摺動レーン２５に沿って移動可能にする。

図４から７の実施例の場合、スピンドルセンサを設け、このスピンドルセンサはガイド管１０に配置したホールセンサ２６とし、このホールセンサ２６は、ねじスピンドル８に固着したマグネットリング２７の半径方向外側に設ける。

本発明駆動装置の、第１実施例の縦断面図である。 図１に示す駆動装置の部分"X"の拡大縦断面図である。 図１に示す駆動装置の分解斜視図である。 本発明駆動装置の、第２実施例の縦断面図である。 図４に示す駆動装置の分解斜視図である。 本発明駆動装置の、第３実施例の縦断面図である。 図６に示す駆動装置の分解斜視図である。

符号の説明

１ ハウジング管
２ カバー管
３ 第１球継手ソケット
４ 第２球継手ソケット
５ 第１軸受部分
６ 第１クラッチ部分
７ クラッチ
８ ねじスピンドル
９ スピンドルナット
１０ ガイド管
１１ スピンドル管
１２ 圧縮コイルばね
１３ ガイドスリーブ
１４ 軸線方向スリット
１５ 支持突起
１６ 第２クラッチ部分
１７ スラスト軸受
１８ 対向軸受部分
１９ 駆動軸
２０ 伝動装置
２１ 電動モータ
２２ 駆動ピニオン
２３ 線形ポテンショメータ
２４ 摺動子
２５ 摺動レーン
２６ ホールセンサ
２７ マグネットリング
２８ 摩擦ライニング部材

Claims (25)

1. 特に自動車の跳ね上げフラップのための駆動装置であって、
   自動車の固定構造部分もしくは可動構造部分に連結可能な第１固定素子と、
   第１固定素子側とは反対側の端部で前記第１固定素子に対して軸線方向に相対移動可能なハウジング管とを備え、
   このハウジング管は、その前記第１固定素子側とは反対側の端部で、自動車の可動構造部分もしくは固定構造部分に連結可能な第２固定素子を有し、
   さらに、ねじスピンドルとそのねじスピンドルの上に配置されたスピンドルナットとを有するスピンドル駆動部を備え、
   このスピンドル駆動部によって、前記第１固定素子および前記ハウジング管を、軸線方向に相対移動可能に駆動でき、
   前記スピンドル駆動部を、回転駆動装置によって回転駆動可能にした
   該駆動装置において、
   前記ねじスピンドル（８）の一方の端部をハウジング管（１）に回転可能に支持し、および、前記ハウジング管（１）に対して軸線方向に移動不能に配置し、並びに、回転駆動装置によって回転駆動可能とし、
   前記第１固定素子に連結した前記スピンドルナット（９）を、ハウジング管（１）に対して相対回転不能に連結し、
   前記ねじスピンドル（８）を同軸状に包囲するスピンドル管（１１）であって、このスピンドル管（１１）の一方の端部を前記スピンドルナット（９）に連結し、他方の端部を前記第１固定素子に固着した該スピンドル管（１１）を設け、
   前記スピンドル管（１１）を離間して包囲するよう前記ハウジング管（１）に固着したガイド管（１０）を設け、
   圧縮コイルばね（１２）により、前記ガイド管（１０）を離間して包囲し、同様に、前記第１固定素子に連結したカバー管（２）により前記圧縮コイルばね（１２）を離間して包囲するよう構成し、
   前記第１固定素子は、前記圧縮コイルばね（１２）によって、前記ハウジング管（１）から離間する外方への力を受けもしくは受け得るようにした
   ことを特徴とする駆動装置。
2. 自動車の跳ね上げフラップ等のための駆動装置であって、
   自動車の固定構造部分もしくは可動構造部分に連結可能な第１固定素子と、
   第１固定素子側とは反対側の端部で前記第１固定素子に対して軸線方向に相対移動可能なハウジング管とを備え、
   このハウジング管は、その前記第１固定素子側とは反対側の端部で、自動車の可動構造部分もしくは固定構造部分に連結可能な第２固定素子を有し、
   さらに、ねじスピンドルとそのねじスピンドルの上に配置されたスピンドルナットとを有するスピンドル駆動部を備え、
   このスピンドル駆動部によって、前記第１固定素子および前記ハウジング管を、軸線方向に相対移動可能に駆動でき、
   前記スピンドル駆動部を、回転駆動装置によって回転駆動可能にした
   該駆動装置において、
   前記ねじスピンドル（８）の一方の端部をハウジング管（１）に回転可能に支持し、および、前記ハウジング管（１）に対して軸線方向に移動不能に配置し、並びに、回転駆動装置によって回転駆動可能とし、
   前記第１固定素子に連結した前記スピンドルナット（９）を、ハウジング管（１）に対して相対回転不能に連結し、
   前記ねじスピンドル（８）を同軸状に包囲するスピンドル管（１１）であって、このスピンドル管（１１）の一方の端部を前記スピンドルナット（９）に連結し、他方の端部を前記第１固定素子に固着した該スピンドル管（１１）を設け、
   前記スピンドル管（１１）を離間して包囲するよう前記ハウジング管（１）に固着したガイド管（１０）を設け、
   前記ガイド管（１０）と、前記第１固定素子に連結したカバー管（２）との間の空間にガス圧を充填し、
   前記第１固定素子は、ガス圧の力によって、前記ハウジング管（１）から離間する外方への力を受けもしくは受け得るようにした
   ことを特徴とする駆動装置。
3. 前記回転駆動装置を電動モータ（２１）とし、この電動モータの出力軸によって、前記ねじスピンドルもしくはクラッチ（７）のクラッチ部分（１６）を回転駆動可能にしたことを特徴とする請求項１または２に記載の駆動装置。
4. 前記スピンドル駆動部を、回転駆動装置から伝動装置（２０）を介して回転駆動可能にしたことを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の駆動装置。
5. 前記スピンドル駆動部を、前記回転駆動装置から撓み軸を介して回転駆動可能にしたことを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか一項に記載の駆動装置。
6. 前記回転駆動装置および前記伝動装置（２０）のうち少なくとも一方を、ハウジング管（１）内に固着したことを特徴とする請求項１〜５のうちいずれか一項に記載の駆動装置。
7. 前記伝動装置（２０）は、平歯車装置および遊星歯車装置のうち少なくとも一方を有するものとしたことを特徴とする請求項４に記載の駆動装置。
8. 前記伝動装置の回転駆動装置に近接する側の段を、はすば歯車段として構成したことを特徴とする請求項５に記載の駆動装置。
9. 前記固定素子のうち一方もしくは双方を、球状ヘッドもしくは球継手ソケット（３，４）としたことを特徴とする請求項１〜８のうちいずれか一項に記載の駆動装置。
10. 変位検出センサによって、前記スピンドル管（１１）の変位を認識可能にしたことを特徴とする請求項１〜９のうちいずれか一項に記載の駆動装置。
11. 前記変位検出センサを線形ポテンショメータ（２３）とし、この線形ポテンショメータ（２３）の摺動子（２４）を、前記スピンドル管（１１）もしくは前記ハウジング管（１）に配置し、前記線形ポテンショメータ（２３）の摺動レーン（２５）を、前記ハウジング管（１）もしくは前記スピンドル管（１１）に固着したことを特徴とする請求項１０に記載の駆動装置。
12. スピンドルセンサによって、スピンドルの回転量を認識可能にしたことを特徴とする請求項１〜１１のうちいずれか一項に記載の駆動装置。
13. 前記スピンドルセンサを、前記ハウジング管（１）に固着したホールセンサ（２６）とし、このホールセンサ（２６）に対して、ねじスピンドル（８）に固着したマグネットリング（２７）を対向配置したことを特徴とする請求項１２に記載の駆動装置。
14. 駆動装置センサにより、モータの回転量、もしくは伝動装置の回転量、もしくはクラッチの回転量を認識可能にしたことを特徴とする請求項１〜１３のうちいずれか一項に記載の駆動装置。
15. 前記駆動装置センサを、前記ハウジング管（１）に固着したホールセンサとし、このホールセンサに対して、回転駆動装置の出力軸もしくは伝動装置部分もしくはクラッチ部分に固着したマグネットリングを対向配置したことを特徴とする請求項１４に記載の駆動装置。
16. 前記スピンドル駆動部を、解離可能なクラッチ（７）を介して前記回転駆動装置により回転駆動可能にしたことを特徴とする請求項１〜１５のうちいずれか一項に記載の駆動装置。
17. 前記クラッチ（７）が形状規制による掛合もしくは摩擦掛合によるクラッチとしたことを特徴とする請求項１６に記載の駆動装置。
18. 前記クラッチ（７）を、切り替え可能な磁気クラッチとしたことを特徴とする請求項１６または１７に記載の駆動装置。
19. 前記クラッチ（７）は、駆動装置が負荷を受けない状態もしくは外向きの負荷を受ける状態にある場合に、解離状態となり、駆動装置が内向きの負荷を受ける状態にある場合に、掛合状態となるものとしたことを特徴とする請求項１６または１７に記載の駆動装置。
20. 前記ハウジング管（１）および前記カバー管（２）を、抜き差し可能に互いに摺動可能にしたことを特徴とする請求項１または２に記載の駆動装置。
21. 前記ガイド管（１０）に、半径方向に貫通する軸線方向スリット（１４）を設け、前記スピンドル管（１１）に固着した摺動子（２４）を、該スリットを通過して、ガイド管（１０）に固着した摺動レーン（２５）の方向に突出させる、または、前記スピンドルナット（９）の半径方向に指向する支持突起（１５）を、該スリットに突入させることを特徴とする請求項１または２に記載の駆動装置。
22. 前記ねじスピンドルを、多重ねじスピンドルとしたことを特徴とする請求項１〜２１のうちいずれか一項に記載の駆動装置。
23. 前記ねじスピンドルのピッチを１０ｍｍ以上としたことを特徴とする請求項１〜２２のうちいずれか一項に記載の駆動装置。
24. 構成部材である前記回転駆動装置、前記伝動装置（２０）、前記クラッチ（７）および前記スピンドル駆動部のうち少なくとも一つを、他のものに対して直列的に配置したことを特徴とする請求項１〜２３のうちいずれか一項に記載の駆動装置。
25. 構成部材である前記回転駆動装置、前記伝動装置（２０）、前記連結部（７）および前記スピンドル駆動部のうち少なくとも一つを、他のものに対して並列的に配置したことを特徴とする請求項１〜２４のうちいずれか一項に記載の駆動装置。

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