JP5167084B2 - 自動車用作動装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動車の車体と、前記車体に開閉可能に連結される可動部分と、シリンダと、ピストンロッドと、前記ピストンロッドに取り付けられて前記シリンダの内部を２つの作動空間に分割するピストンとを備え、前記車体に対し前記可動部分を移動させるとともに保持可能な圧力負荷されたピストン/シリンダ装置と、前記車体に搭載され、前記可動部分に作用可能に連結され前記ピストン/シリンダ装置の動作に抗して機能する駆動装置と、前記可動部分の動きを感知するセンサと、前記センサの値としきい値との差異を比較ユニットを介して検知する制御装置と、を備える自動車用作動装置に関する。

この種の作動装置は、ばね要素の力に抗してカバーまたは同様に車両のドアを開放された運転位置から閉止位置の方向に動かす、電機駆動装置を介して意のままになる。しかしながら、日々の実際において、カバーが中間位置をとりかつこれが長い時間にわたって持続する、とくにまた車両が作動停止されるという、要望が生じる。

カバーの中間位置を長い時間にわたって維持するために、電気作動のカップリングが使用される場合は、作動装置の一部分として永続的に電流供給されねばならない。作動停止されたモータにおいてカップリングの電流供給はそれにより必然的に車両のバッテリから行われねばならない。それにより停止された車両の過度に長い時間に亘って車両のカバーを中間位置に保持することによりバッテリが、モータの始動過程が危険に曝されるように負担が掛けられる危険が示される。

この問題に対処するために、アメリカ合衆国特許第６０９２３３６号による作動装置においては、ロープ巻き付け用歯車装置にフリーホイールを設けた。カップリングに電流が通じていないと、その場合にフリーホイールは、カバーがさらに開くのを阻止する。

本発明の課題は、カバーの中間位置を電流無しで保持し費用のかかる歯車装置を断念し得る、自動車用の作動装置を実現することにある。

本発明の上記課題は、
自動車の車体（１）と、
前記車体に開閉可能に連結される可動部分（３）と、
シリンダ（１３）と、ピストンロッド（１５）と、前記ピストンロッド（１５）に取り付けられて前記シリンダ（１３）の内部を２つの作動空間（５９、６１）に分割するピストン（５５）とを備え、前記車体（１）に対し前記可動部分（３）を移動させるとともに保持可能な圧力負荷されたピストン/シリンダ装置（７）と、
前記車体（１）に搭載され、前記可動部分（３）に作用可能に連結され前記ピストン/シリンダ装置（７）の動作に抗して機能する駆動装置（１７）と、
前記可動部分（３）の動きを感知するセンサ（２５）と、
前記センサの値としきい値との差異を比較ユニット（３１）を介して検知する制御装置（２９）と、を備え、
前記制御装置（２９）は前記センサ（２５）の値がしきい値から逸脱するとき障害を検知し、
電流が通じていない状態において、前記可動部分（３）が遮断装置によって保持される自動車用作動装置であって、
前記制御装置（２９）は障害検知に少なくとも２つのしきい値を与え、予め定められた第１のしきい値は前記可動部分（３）が停止からの動き出しから前記可動部分（３）が所定の速度になるまで使用され、予め定められた第２のしきい値は前記可動部分（３）の更なる動作中に使用され、前記第１のしきい値より小さいことを特徴とする自動車用作動装置によって解決される。

それによって、駆動装置は、場合によっては配置される歯車装置を構造において実質上簡単にし得ることが達成される。さらに遮断可能なピストン−シリンダ装置により可動部分の運動を両方向に阻止させる。

可動部分において一方で高い保持力をかつ他方で駆動装置の僅かなエネルギ使用を達成するために、切り換え弁が２段の開放関係を有する。

以下の図面の説明に基づいて自動車用作動装置をより詳しく説明する。

図１は、基礎部分１として車体および後部カバーの実施の形態において可動部分３を備えた自動車の原理図を示しており、後部カバーは、また、前部ボンネット、車両ドアおよび対応する利用の場合に係わり得るので、以下で単にカバーと称する。

カバー３は車両１に対して斜めに延びており、軸線５に取り付けられている。少なくとも１つのピストン−シリンダ装置７がカバー３に開放方向の力を働かしている。ピストン−シリンダ装置７において、好ましくは、場合によっては、最終位置減衰を有する、ガスばねが使用される。ピストン−シリンダ装置７は接続機構９；１１を介して車体１およびカバー３に固定される。ピストン−シリンダ装置７の主要構成要素としてシリンダ１３およびピストンロッド１５が示されている。好ましくは、カバー３の開放運動のために２つのピストン−シリンダ装置が利用される。
ドイツ連邦共和国特許第２９５０８８８Ａ１号によるピストン−シリンダ装置およびドイツ連邦共和国特許第１９７３４４６６Ｃ１号または同第１９９３８６９９Ａ１号によるピストン−シリンダ装置を実施することができる。

カバーの閉止運動は、駆動装置１７を含んでいる、作動装置を構成するピストンロッド１５に連動している。この駆動装置１７はロープ装置１９を介してカバー３と作動結合している。駆動装置１７が遠隔制御装置２１を介して始動されると、駆動装置１７がリール装置２３（図２参照）を駆動し、その結果カバー３がピストン−シリンダ装置７の力に抗して閉止方向に動かされる。遠隔制御装置２１は、持続信号と接続される予想解放手段（チップ−アウスルースンク）を備え、最終位置まで、カバー３の停止および傷害に対する新たな予想解放を行う。それゆえ予想解放はキーボードのみを必要とする。

センサ２５、好ましくは、回転ポテンショメータがカバーバックル２７が噛み合う角度範囲までカバー３の運動を感知する。センサ２５は、軸５、接続機構９；１１にまたは駆動装置１７の範囲に配置することができる。カバー３の最初の作動にさいして、制御装置２９はカバー３の運動を示す測定点を記憶する。この測定点において、カバー位置はセンサ２５のモーメント回転数として表される。制御装置２９は時間当たりのモーメント回転数の差異を検知しかつ比較ユニット３１の利用によって不連続性、すなわち、大きな上昇変化を識別する。しきい値以上の回転数の上昇変化は図示しない傷害の作用として検知されることになる。傷害が検知されると、カバー３が駆動装置１７の回転方向の反転によって再び開放される。

カバーバックル２７の噛み合い範囲におけるカバー３の閉止角度は、この角度範囲において、過度な経費によってのみ排除される、カバー運動の大きな不連続性が存在するので、感知されない。

図２は、とくに、電動機３３と並んで電磁切り換え可能なカップリング３５を有している駆動装置１７を示している。カップリング３５が、さらにロープ装置１９用のリール装置２３を駆動する、少なくとも１つの歯車装置段３７に接続される。リール装置２３には、開放されたカップリング３５においてリール装置２３を巻き付け方向に駆動するばね負荷装置３９が配置されている。ばね負荷装置３９において、例えば、螺旋ばねを取り扱うことができる。

ピストン−シリンダ装置７においてロープ装置１９は図２において図１とは異なる態様で任意に実施される。図２による実施の形態において、一方でロープ装置１９用のロープケース４３を支持しかつ他方でロープケース４３の内部に延びるロープ用の固定点４５を呈するロープガイド４１が使用される。ロープケース４３から出発してロープ４７は、シリンダ１３と作動連結している偏向ローラ４９を介して固定点４５に延びており、その結果、ロープ４７と偏向ローラ４９は滑車を形成する。

また、具象的な描写から理解し得るように、ロープケース４３はリール装置２３の入口部分５１とロープガイド４１との間に弓形において延びている。

図３は、シリンダ１３を有する、ピストン−シリンダ装置７を示しており、ピストン５５はシリンダ１３を上方作動空間５９および下方作動空間６１に分割する。シリンダ１３は、作動媒体、ガスまたは液体によって充填され、液体を使用する場合は、調整空間が侵入および退出するピストンロッド１５の容積のために用意されねばならない。この型のピストンシリンダからカバー３の中間位置の停止の機能のための見本のみが利用されねばならない。

両方の作動空間５９、６１の間には２段切り換え弁によって制御される第１の流れ接続６３が存在している。それは弁体６７を備えた第１の弁６５から第１のばね６９の閉止力に抗して作動空間５９内の作動圧力から解放可能である。第１の弁６５はその構造において逆止弁の形態を有している。さらに他の流れ通路には、第２の弁体７３の制御面７１が配置され、第２のばね７５を備えた第２の弁体７３は第２の弁７７を形成している。第２の弁体７３は、バイパス７９を流れ接続６３に対して解放または閉止する弁スライダとして実施されている。第１の流れ接続６３と解放されたバイパス７９を通過した流体は集合空間８１内に集められる。第１および第２の弁６５、７７の流体は流れ接続部分６３ａによってさらに下方の作動空間６１に誘導される。

流れ接続６３の流れ接続部分６３ａの内部には、制御面７１と対向する前面との間に特記すべき圧力差を発生する絞り装置８３が設けられる。

利用、すなわちピストンロッド１５の退出運動（図２参照）にさいして、第１の弁６５は第１の弁体６７の前方の動圧に基づいて開放される。絞り装置８３は制御面７１の前方で同様に動圧を有効にさせ、それは第２の弁体７３を図示された切り換え位置へ動かし、バイパス７９が集合空間８１への接続を引き受ける。
第１および第２の弁６５，７７間の絞り抵抗に依存して、第１の弁６５は、第２の弁７７かつそれにより全部の端部ストッパの駆動関係がそれによって影響を及ぼされることなしに、閉止された切り換え位置を占めることができる。

ピストンロッド１５の侵入運動において、両方の弁６５；７７はそれぞれのばね６９；７５によって閉止される。端部ストッパのピストンロッド１５が再び移動されるために、ピストン５５は、両方の作動空間５９；６１の間の過剰圧力接続８７を解放する切り換えリング８５を備える。定義された挿入圧力の上方で、切り換えリング８５は摩擦力で、切り込み溝３５ａ内へ動かされる。

図３および図４は、第２の弁７７の弁タペット９１およびシリンダ１３に固定された保持装置９３からなっている開放装置８９を示し、保持装置９３は少なくとも１つの舌片の形のばね要素９５を有している。段部９６が少なくとも１つのばね要素９５に形成されている。開放装置８９の意図は、第１及び第２の弁６５；７７での動圧から独立して、第２の弁７７の開放運動が、第１の弁６５の開放のために高められた力消費がもはや考慮されないので、端部ストッパのパワーアームの閉鎖解除を達成するように達成されるということに存する。

ピストンロッド１５及びピストン５５の退出運動において弁タペット９１は、まずばね要素９５によって固定される。弁タペット９１とピストン５５との間のさらに現れる相対的な運動は第２の弁７７の開放運動に対応している。第２の弁７７が開放されると、その場合に第２の弁のばね７５のばね力が、次いで段部９６に導かれかつそれにより外見上係合する、ばね要素９５の保持力を上回る。侵入運動において、段部９６はその円錐状の外被面により保持装置９３を貫通する。第２の弁体７３は、そのさい、その制御面７１により、切り換え弁リング８５が過剰圧力接続８７を解放しかつそれにより第１および第２の弁６５，７７が橋絡されているので、挿入運動への影響を生じることなく、当接する。

開放装置８９は、好ましくは、端部ストッパの最大侵入位置に配置され、それにより大きなカバー３における端部ストッパの利用にさいしてこれは閉止された位置から最小の力消費により開放され得る。

作動装置の他の構成要素に関連して、以下の作動関係が生じる。

駆動装置１７に電流が通じないとすぐに、カップリング３５が開放されかつピストン−シリンダ装置７が作動圧力によりカバー３の開放方向に付勢する。カバー３に外方の力が作用しない限り、ピストン−シリンダ装置７は、両方の弁６５，７７および切り換えリング８５が作動空間５９，６１間の接続を遮断するので、カバー３を固く保持する。駆動装置１７または歯車装置３７は負荷されていない。駆動装置１７の外力に基づく閉止運動にさいして、切り換えリング８５は切り込み溝３５ａ内へ移動することができる。外力が止むと、切り換えリング８５は再びその遮断機能を引き受ける。それにより非常に簡素な消費によりカバー３の駆動装置１７から独立した遮断が達成され得る。

その特許された内容がこの明細書の１部分としてとりこまれ、ドイツ連邦共和国特許第１９８２０４０４Ａ１号によるピストン−シリンダ装置が使用されるとき、その場合に電流が通じてない駆動装置において、両方の運動方向がピストン−シリンダ装置７によって信頼できるようにロックされる。

ピストン−シリンダ装置７は、まず大きな非遮断力かつ次いで第２の弁７７の小さな開放保持力を克服する開放特性を有している。この開放特性に関連して、作動装置において関して障害検知に２つの様式の可能性が存在している。

したがって、障害を予告するしきい値を、大きな非遮断力が克服されるように高く見積もることができる。

代替的に、２つのしきい値を使用する可能性がある。第１のしきい値は第１の弁６５用の非遮断力を示しかつ第２のしきい値は第２の弁７７の開放保持力である。カバー３が作動装置の制止位置から運動されると、その場合に定義された閉止速度の達成まで第１のしきい値が障害検知のための限界値として使用される。その運動において、開放された第２の弁７７にさいして明らかに小さいしきい値を利用することができかつそれにより障害検知の感度は明らかに上昇する。

図５は、作動空間５９；６１間の流れ接続６３が電磁制御切り換え弁９７によって作動される、１つの実施の形態において、ピストン−シリンダ装置７を示している。ピストンロッド１５には、シリンダ１３の内部または外部にアクチュエータとして電磁コイル９９が配置されており、この電磁コイル９９は電機子１０１に運転運動用の調整力を働かす。この場合に、軸方向に可動の電機子が利用され、回転電機子も同様に考えることができる。電磁コイル９９に電流が通じてない状態において電機子１０１は作動圧力によってピストン−シリンダ装置７の内部で閉止された運転位置に保持される。通過位置において、電機子の狭窄部１０３が密封体１０５とオーバーラップし、作動流体が還流することができる。

電磁コイル９９は２つの電源と接続可能である。一方で電源は、車両中の全体の電流供給に利用される、エンジン１０７によって運転されるジェネレータ１０９である。さらにもう一方の電源は、ジェネレータ１０９と並列に接続されかつスイッチ１１３を介して選択的に利用されるバッテリ１１１である。

運転しているエンジン１０７にさいして作動装置はジェネレータ１０９からの電流を供給されかつそれによりカバー３を動かす、とくにロープ装置１９を備えた作動装置において閉じることができる。エンジン１０７が停止しカバー３が中間位置にある場合、スイッチ１１３を介して電磁コイル９９を制御しかつ作動空間５９；６１間の流れ接続６３を開放することができ、それによりカバー３は、シリンダ１３内の遮断媒体がピストンロッド１５上に退出力を働かすので、退出運動を実施する。カバー３を所望の位置に持ち来しかつスイッチ１１３を再び開放すると、その場合に切り換え弁の電機子１０１が作動圧力により再び遮断位置に持ち来される。それによりカバー３の所望の位置が他のエネルギの使用なしに固定される。スイッチに関して、スイッチの不注意な利用においてバッテリを酷使しないようにキーを使用することが考えられる。

エンジン１０７が始動に適さずかつバッテリ１１１が切れている確かに非常に稀な場合に関して、電磁コイル９９の電流供給は保証されず、図示されない過圧弁が作動空間間のそれぞれの流れ方向に関して開放させる。過圧弁は開放圧力に関して、保持機能の履行のための通常の圧力レベルと非運転との間に明瞭な分離が存在するように設けられ、そのさい過圧弁はカバー上の外力によって「過圧」される。

叙上のごとく、本発明は、自動車の車体（１）と、前記車体に開閉可能に連結される可動部分（３）と、シリンダ（１３）と、ピストンロッド（１５）と、前記ピストンロッド（１５）に取り付けられて前記シリンダ（１３）の内部を２つの作動空間（５９、６１）に分割するピストン（５５）とを備え、前記車体（１）に対し前記可動部分（３）を移動させるとともに保持可能な圧力負荷されたピストン/シリンダ装置（７）と、前記車体（１）に搭載され、前記可動部分（３）に作用可能に連結され前記ピストン/シリンダ装置（７）の動作に抗して機能する駆動装置（１７）と、前記可動部分（３）の動きを感知するセンサ（２５）と、前記センサの値としきい値との差異を比較ユニット（３１）を介して検知する制御装置（２９）と、を備え、前記制御装置（２９）は前記センサ（２５）の値がしきい値から逸脱するとき障害を検知し、電流が通じていない状態において、前記可動部分（３）が遮断装置によって保持される自動車用作動装置であって、前記制御装置（２９）は障害検知に少なくとも２つのしきい値を与え、予め定められた第１のしきい値は前記可動部分（３）が停止からの動き出しから前記可動部分（３）が所定の速度になるまで使用され、予め定められた第２のしきい値は前記可動部分（３）の更なる動作中に使用され、前記第１のしきい値より小さいので、費用のかかる歯車装置を用いずに電流が通じていない状態で可動部分（３）保持することができ、また、障害検知の感度を高めることができる。

装置全体の原理を示す概略図である。 作動装置を示す概略図である。 ピストン−シリンダ装置の実施の形態を示す概略断面図である。 ピストン−シリンダ装置の実施の形態を示す概略断面図である。 電磁作動切り換え弁を備えたピストン−シリンダ装置を回路図とともに示す概略断面図である。

１ 基礎部分
３ 可動部分（カバー）
７ ピストン−シリンダ装置
１３ シリンダ
１５ 作動装置
１７ 駆動装置
２９ 制御装置
５５ 切り換え弁
５９ 作動空間
６１ 作動空間
６３ 流れ接続
７７ 切り換え弁
９７ 切り換え弁
９９ アクチュエータ
１０１ アクチュエータ
１０９ ジェネレータ
１１１ バッテリ

Claims (1)

1. 自動車の車体（１）と、
   前記車体に開閉可能に連結される可動部分（３）と、
   シリンダ（１３）と、ピストンロッド（１５）と、前記ピストンロッド（１５）に取り付けられて前記シリンダ（１３）の内部を２つの作動空間（５９、６１）に分割するピストン（５５）とを備え、前記車体（１）に対し前記可動部分（３）を移動させるとともに保持可能な圧力負荷されたピストン/シリンダ装置（７）と、
   前記車体（１）に搭載され、前記可動部分（３）に作用可能に連結され前記ピストン/シリンダ装置（７）の動作に抗して機能する駆動装置（１７）と、
   前記可動部分（３）の動きを感知するセンサ（２５）と、
   前記センサの値としきい値との差異を比較ユニット（３１）を介して検知する制御装置（２９）と、を備え、
   前記制御装置（２９）は前記センサ（２５）の値がしきい値から逸脱するとき障害を検知し、
   電流が通じていない状態において、前記可動部分（３）が遮断装置によって保持される自動車用作動装置であって、
   前記制御装置（２９）は障害検知に少なくとも２つのしきい値を与え、予め定められた第１のしきい値は前記可動部分（３）が停止からの動き出しから前記可動部分（３）が所定の速度になるまで使用され、予め定められた第２のしきい値は前記可動部分（３）の更なる動作中に使用され、前記第１のしきい値より小さく、
   前記遮断装置は、前記ピストン/シリンダ装置の前記２つの作動空間（５９、６１）を接続している流路接続部（６３）と、前記流路接続部を介する流体の流れを遮断可能な第１及び第２の弁（６５、７７）と、から構成され、
   前記第１及び第２の弁は、第１の力で前記ピストン/シリンダ装置が作動する場合と、前記第１の力の後、前記第１の力より小さい第２の力で前記ピストン/シリンダ装置が作動する場合の、２段階の開放特性を有しており、
   前記第１のしきい値は、前記第１の力のために使用され、
   前記第２のしきい値は、前記第２の力のために使用されることを特徴とする自動車用作動装置。

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