JP4822220B2 - 直線駆動装置を有する操作駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の上位概念に記載の操作駆動装置に関する。

このような操作駆動装置は、ドイツ連邦共和国特許出願公開第１０１０１６０９号明細書から公知である。操作駆動装置は差込み穴を有するハウジングを持ち、少なくとも１つの電動機、減速歯車装置及び印刷回路板を持っている。電動機の給電は印刷回路板を介して行われる。印刷回路板には接触ピンが圧入されている。接触ピンから電動機へ至る電気接続部は、組立て前にハウジング外で接触ピンにろう付けされる。それから印刷回路板がハウジングへ差込まれて固定される。外部から扁平接触子が、ハウジングの差込み穴にある通路を通って接触ピン上へ係合され、それにより給電部と電動機との電気接続を行う。

この操作駆動装置の欠点は、それが転向機構なしでは回転運動しか行うことができず、動力伝達のために減速歯車装置が必要なことである。これにより操作駆動装置の製造費及び組立て費も重量も増大する。更に個々の部品相互の電気接続部の製造に費用がかかる。例えば印刷回路板の接触ピンへの電動機の電気接続部をろう付けせねばならない。

課題が解決しようとする課題

従って本発明の課題は、材料費及び製造費も必要な構造空間も小さいように、簡単に組立てられ、僅かな部品しか含まずかつコンパクトな操作駆動装置を提供することである。

課題を解決するための手段

本発明によれば、この課題は請求項１の特徴によって解決される。有利な展開が請求項１に間接又は直接従属する請求項の対象である。

本発明による操作駆動装置は、大体において、少なくとも１つの接触装置を持つハウジング、電気部品及び少なくとも１つの接触素子を設けるための印刷回路板、及び可動操作部材を持つ電気−機械操作器を含んでいる。本発明によれば、操作器が直線操作器として構成されている。それにより転向機構又は伝動装置を使用することなく、直線的動力伝達を高い精度で行うことができる。

操作部材のできるだけ摩擦及び騒音のない運動を保証するため、操作駆動装置の種々の個所に支持装置が設けられている。有利なように少なくとも１つの支持装置が、戻し装置の動かない部分に設けられている。

ハウジングが可動操作部材の支持装置の少なくとも一部を受入れることができるのがよい。しかし支持装置全体がハウジングに統合されていてもよい。

ハウジング及び接触装置の製造は特に１つの工程で行われる。その際少なくとも１つの差込みカラーがハウジングに一体に成形される。同じ工程で接触ピンがハウジングの接触装置に成形される。ハウジングにある接触装置を介して、給電装置と印刷回路板又は操作器との電気接続が行われ、入力信号及び出力信号を伝達する。

操作器をハウジングにある接触装置と電気接続するため、ハウジングの内部へ突出する接触ピンの端部がなるべく操作器の適当な受入れ部へ圧入される。

印刷回路板の少なくとも１つの接触素子へハウジングの接触装置を電気接続するため、ハウジングの内部へ突出する接触装置の接触ピンの適当な端部が、有利なように印刷回路板の少なくとも１つの接触素子の適当な受入れ部へ圧入される。

印刷回路板の少なくとも１つの接触素子を操作器に電気接続するため、操作器にある接触ピンの適当な端部が、印刷回路板の少なくとも１つの接触素子の適当な受入れ部へ圧入される。

操作器の動かない部分はなるべく冷却−保持板に結合されている。この冷却−保持板は、例えば自動車にある加速ペダルのペダル保持体に取付けられている。それによりとりわけ操作器に生じる熱を、ペダル保持体を介して自動車の車体へ放出することができる。

ハウジングはなるべくハウジング殻及びハウジング蓋を含んでいる。ハウジング殻は、例えば操作駆動装置の個々の部品の受入れ及び固定に用いることができる。ハウジング蓋も同様に操作駆動装置の部品の少なくとも一部を固定することができる。

好ましい実施例により図面に関連して、本発明が以下に更に説明される。

図１に示す操作駆動装置は、少なくとも１つの接触装置３を持つハウジング１，２、電気部品及び少なくとも１つの接触素子６，１３を設けるための印刷回路板５、及び可動操作部材８，９を持つ電気−機械操作器４を含んでいる。操作器４の可動操作部材８，９は、ペダル素子１１例えば自動車の加速ペダルに作用する。

ペダル素子１１は、ペダル保持体１２に回転可能に設けることができる。ペダル保持体１２は、図示しないやり方で特に車体に結合されることができる。例えば操作駆動装置は、速度制限装置の一部であってもよい。速度が限界値を超過すると、速度上昇のため運転者が足でペダル素子１１に作用する方向とは逆の方向へ、操作部材８，９がペダル素子１１へ反力を及ぼす。それにより運転者の速度上昇希望が阻止される。

電気−機械操作器４は、本発明によれば直線操作器として構成されている。直線操作器は例えば可動コイル原理に従って動作する。可動コイル原理の利点は、力が全操作行程にわたってほぼ一定なことである。更にこの原理により、非常に小さくて高分解度の偏位が最短時間に可能なことである。励磁回路又はコイル装置における電流反転により、２つの作用方向が可能である。

操作器４は、なるべく円形断面で円筒状に形成されている。これは磁石装置８及びコイル装置９を含んでいる。磁石装置８は、大体において環状の磁石１５ここでは永久磁石と、磁石１５を包囲するほぼ鉢状の継鉄１６とを含んでいる。コイル装置９は、コイル１７とほぼ鉢状のコイル担体１８とを含んでいる。

磁石装置８は可動操作部材として設けられている。鉢状継鉄１６の軸線に、ほぼ棒状の操作突き棒１９が統合されて、つぼ状継鉄１６の左側及び右側から突出している。操作突き棒１９は特にペダル素子１１に作用する。

鉢状継鉄１６と鉢状コイル担体１８は例えば同心的に設けられて、継鉄１６の内周面がコイル１７を持つコイル担体１８の外周面を少なくとも部分的に包囲し、コイル担体１８の内周面が環状磁石１５の外周面を少なくとも部分的に包囲するようになっている。

コイル１７が通電されると電流方向に応じて、操作突き棒１９を持つ磁石装置８が、操作器４の軸線内で、ペダル素子１１から離れるように又はペダル素子１１の方へ動く。その際ペダル素子１１に近い方にある操作突き棒１９の部分が、全操作行程中に、コイル担体１８の特に円形の開口内を動く。

磁石装置８の運動はなるべく直線状である。しかしこの運動は、少し湾曲した軌道上例えば円弧上で行われてもよい。

図１に示す実施例の代わりに、操作突き棒１９をコイル担体１８に統合し、コイル装置９を可動操作部材として構成することも考えられる。

操作突き棒１９とペダル素子１１との間に、機械的又は他の類似な固定結合部はない。それにより、操作突き棒１９が１つの方向にのみペダル素子１１へ力を及ぼすことができ、しかも速度減少の方向へのみ力を及ぼすことができる。

操作駆動装置の摩耗及び騒音発生を最小にするため、可動操作部材用の支持装置７，２０が操作突き棒１９の両側に設けられている。好ましい実施形態によれば、ペダル素子１１に近い方の側で、支持装置７が、鉢状コイル担体１８の底にあるなるべく円形の開口内に軸線方向に取付けられている。

ペダル素子１１から遠い方の側にある操作突き棒１９用の支持装置２０は、なるべく操作駆動装置のハウジング１，２に設けられている。この支持装置は更に密封機能を果たすことができる。支持装置７，２０として、例えば滑り支持体又はテフロンブシュを使用することができる。

支持装置２０を同様にコイル担体１８に統合することも考えられる。例えばコイル担体１８の軸線方向に延びる部分を中空円筒として構成することができる。その場合支持装置２０は、例えばペダル素子１１から遠い方にある中空円筒の端部に設けることができる。

特にペダル素子１１に近い方の側にある支持装置７は、コイル担体１８内ではなく、ハウジング１，２に統合されて、ハウジング１，２のこの個所で更に密封機能を引受けることができる。

ハウジング１の製造の際、少なくとも１つの差込みカラーをハウジング１に成形し、接触ピンをハウジング１の接触装置３に成形するのが好ましい。

ハウジング１の接触装置３と印刷回路板５の接触素子６との電気接続は、特に圧入接続として行われる。圧入接続を行うため、ハウジング１の内部へ突出する接触装置３の接触ピンの適当な端部が、印刷回路板５の少なくとも１つの接触素子６の適当な受入れ部へ圧入される。特にそれによりハウジング１，２の外にある給電装置と印刷回路板５との接続が行われ、印刷回路板５へ入力されかつ印刷回路板５から出力される信号が伝送される。

印刷回路板５の少なくとも１つの接触素子１３と操作器４との電気接続も、なるべく同様に圧入接続として行われる。この圧入接続を行うため、特に図示してないが操作器４に設けられる接触ピンの適当な端部が、印刷回路板５の少なくとも１つの接触素子１３の適当な受入れ部に圧入される。

操作器４にある接触ピンはなるべくコイル１７に設けられている。この接続により、図示してないが印刷回路板上にある制御装置が、信号を操作器４へ伝送でき、これらの信号が操作突き棒１９の操作行程を制御する。

圧入接続部を介して、ハウジング１にある接触装置３に操作器４を直接電気接続することも考えられる。それにより例えば操作駆動装置の外にある制御装置から操作器４へ信号を伝送することができる。その逆に、操作器４例えば可動操作部材８，９の位置を測定する図示しない位置センサから、操作駆動装置の外にある制御装置へ信号を導くこともできる。

操作器４の動かない部分この場合コイル装置９は、なるべくコイル担体１８を介して冷却−保持板１０に結合されている。結合は例えばねじ、鋲又は接着によって行うことができる。冷却−保持板１０は、特に自動車にある加速ペダルのペダル保持体１２に、同様に例えばねじ、鋲又は接着によって取付けられることができる。それにより特に、操作器４に生じる熱を、ペダル保持体１２を介して自動車の車体へ放出することができる。

ハウジング１，２はなるべくハウジング殻１及びハウジング蓋２を含んでいる。ハウジング殻１は、例えば操作駆動装置の個々の部品を受入れて固定するのに用いることができる。ハウジング蓋２も同様に、操作駆動装置の部品の少なくとも一部を固定することができる。

ハウジング殻１とハウジング蓋２との結合は、特に係止結合として行われる。その際ハウジング１にある係止装置１４の突起が、ハウジング蓋２にある係止装置１４の受入れ部へ係合する。

図２は、図１による操作駆動装置の分解図を示している。冷却−保持板１０にある操作器４は、ハウジング殻１内へ挿入されることができる。それに続いてハウジング殻１内へ印刷回路板５を挿入する際、印刷回路板５とハウジング殻１の接触装置３との接触も、印刷回路板５と操作器４との接触も、なるべく圧入接続部を介してそれぞれ行われる。続いてハウジング蓋２をハウジング殻１に係止することができる。両方のハウジング部分の係止結合の代わりに、例えば接着又は溶接も考えられる。

ハウジング殻１とハウジング蓋２との結合は、操作駆動装置が湿気及び汚れのような外部環境の影響に対して密封されるように行われている。更に特にハウジング殻１とハウジング蓋２の結合によって、操作突き棒１９の支持装置２０が固定される。

本発明による操作駆動装置の操作器４として、必ずしも可動コイル操作器を使用しなくてもよい。例えばリニアモータの使用も考えられる。ハウジング１，２と印刷回路板５及び／又は操作器４との電気接続、又は印刷回路板５と操作器４との電気接続、又は印刷回路板５と操作器４との電気接続として、圧接接続も可能である。

本発明による操作駆動装置は簡単に組立てられ、僅かな部品を含んでいる。このコンパクトな構成は、材料費及び製造費も必要な構造空間も僅かであることを保証する。

操作駆動装置の断面図を示す。 図１による操作駆動装置の３次元分解図を示す。

符号の説明

１ ハウジング殻
２ ハウジング蓋
３ 接触装置
４ 操作器
５ 印刷回路板
６ ハウジング殻への接触素子
７ ペダル側支持装置
８ 磁石装置
９ コイル装置
１０ 冷却−保持板
１１ ペダル素子
１２ ペダル保持体
１３ 操作器への接触素子
１４ 係止装置
１５ 磁石
１６ 継鉄
１７ コイル
１８ コイル担体
１９ 操作突き棒
２０ ペダルから遠い方にある支持装置

Claims (7)

1. 操作駆動装置であって、少なくとも１つの接触装置（３）を持つハウジング（１，２）、電気部品及び少なくとも１つの接触素子（６，１３）を設けるための印刷回路板（５）、及び可動操作部材（８，９）を持つ電気−機械操作器（４）を有し、操作器（４）が直線操作器として構成されているものにおいて、操作器（４）の非可動部分が冷却−保持板（１０）に結合され、冷却−保持板（１０）がペダル保持体（１２）に取付けられていることを特徴とする、操作駆動装置。
2. 可動操作部材（８，９）の支持装置（７，２０）の少なくとも一部が、操作器（４）の非可動部分に設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の操作駆動装置。
3. 可動操作部材（８，９）の支持装置（７，２０）の少なくとも一部が、ハウジング（１，２）に設けられていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の操作駆動装置。
4. 操作器（４）へのハウジング（１）の接触装置（３）の電気接続部が圧入接続部として構成されていることを特徴とする、請求項１〜３の１つに記載の操作駆動装置。
5. 印刷回路板（５）の接触素子（６）へのハウジング（１）の接触装置（３）の電気接続部が圧入接続部として構成されていることを特徴とする、請求項１〜４の１つに記載の操作駆動装置。
6. 操作器（４）への印刷回路板（５）の接触素子（１３）の電気接続部が圧入接続部として構成されていることを特徴とする、請求項１〜５の１つに記載の操作駆動装置。
7. ハウジングがハウジング殻（１）及びハウジング蓋（２）を含んでいることを特徴とする、請求項１〜６の１つに記載の操作駆動装置。

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