JP6838060B2 - 磁気制動ユニットを備える、車両部品調節用の駆動装置 - Google Patents

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Description

本発明は、請求項1の前提部に係る車両部品調節用の駆動装置、および駆動装置の操作方法に関する。
このような駆動装置は、車両部品を駆動するための電気的駆動部を備える。この電気的駆動部は、車両部品に調節力を伝達するための出力軸を有する。この出力軸に第1の制動装置が連結され、この第1の制動装置は、少なくとも1つの永久磁石エレメントを有し、車両部品を、現在採用されている位置(以下、現在位置)に拘束するために制動力を与えるように構成されている。
特許文献1から公知の駆動装置において、いわゆるヒステリシスブレーキの形態をした制動装置は、出力軸に回転不能に連結された円盤状のキャリアーエレメントを有し、この出力軸に、例えば軟磁性材料で形成されたリング状のヒステリシスエレメントが取り付けられている。ヒステリシスエレメントは、固定子上の2つの永久磁石に対向している。ヒステリシスブレーキは、停止時およびテールゲートの移動時の両方において制動力を与え、またヒステリシスブレーキは、例えばテールゲートを手動で移動させる際に、制動力を低下させるように切替可能である。
特許文献2から、車両部品を調節するための駆動部が公知である。この駆動部は、設定位置で車両部品を保持するための制動装置を有する。
特許文献3から公知の、車体に設けられたフラップを旋回するための駆動装置において、制動エレメントが制動を行う軸上にブレーキディスクが設けられた制動装置が提供される。
特許文献4から、磁気制動によって作動されるスプリングクラッチが公知であり、このスプリングクラッチには、ロータディスクに対向する位置に磁石が配置されている。この文献に記載された制動装置において、制動力は、渦電流を誘導することで生成される。
さらに先行技術から、ブレーキポット内に配置されたラップスプリングを使用するいわゆるラップスプリングブレーキがさらに知られている。駆動部側の力を加える際、ラップスプリングに負荷を加えてブレーキポットとの当接を解除することによって、ラップスプリングの大きな制動効果が加わることなく、出力軸を駆動することができる。一方、駆動部側の力が出力軸に加えられる場合、ラップスプリングに、ブレーキポットとの当接方向に負荷が加えられることで、出力軸を制動し、出力軸を調節することなく出力側の力を消失させる。
欧州特許出願公開第1940012号明細書 仏国特許出願公開第2818304号明細書 独国特許出願公開第102005030053号明細書 欧州特許第1534971号明細書
このラップスプリングタイプの従来の制動装置は高価であり、大きな設置スペースを必要とする。また、制動に摩擦を利用する制動装置は摩滅しやすく、熱に弱いことも考えられる。
本発明の課題は、永久磁石ブレーキを備え、構造が簡易かつ省スペースであり、信頼性の高い制動力を与えうる駆動装置を提供することである。また、他の目的は、そうした駆動装置を好都合に動作させることができる方法を提供することである。
この課題は、請求項1の構成を有する主題によって解決される。
したがって、当該駆動装置は、電気的駆動部を回生制動モードに切り替えて、駆動部によって回生発電された電力を少なくとも部分的に駆動部にフィードバックすることで、車両部品の移動を制動するための制動力を与えるように構成された第2の制動装置を有する。
したがって、この接続装置(または駆動装置)は2つの制動装置を有する。永久磁石エレメントを有し、永久磁石ブレーキとして設計されている第1の制動装置は、特に、車両部品の停止時に制動力を提供し、これによりこの第1の制動装置は、特に、パーキングブレーキとして動作する。一方で、第2の制動装置は回生ブレーキとして設計されており、特に、車両部品の移動時に制動力を与える。第2の制動装置は、駆動部が回生制動モードへ切り替えられたとき、駆動装置または駆動部によって提供される制動力を利用する。
永久磁石ブレーキとして設計された前記第1の制動装置は、駆動部に一体化させて小型化することが可能であるので、必要とする設置スペースが小さい。一方、第2の制動装置は駆動部の電気的な配線によって実現することができるので、第2の制動装置が必要とするのも、幾つかの付加的な構成品と小さな付加的な設置スペースのみである。
第1の制動装置は、例えば、固定部と、前記固定部に対して回転不能な第1の永久磁石エレメントとを有していてもよい。1つの実施形態において、前記固定部に対して長手方向軸を中心として回転可能な第2の永久磁石エレメントがさらに設けられ、この第2の永久磁石エレメントは、出力軸が回転移動する間に前記第2の永久磁石エレメントが固定部に対して回転するように出力軸に操作可能に連結されている。前記固定部は、例えば、前記第2の制動装置のハウジングによって実現することができる。例えば前記ハウジングである前記固定部に対して固定された前記第1の永久磁石エレメントと、前記出力軸が前記第1の永久磁石エレメントに対して回転移動する間に回転する前記第2の永久磁石エレメントは、磁気的に相互作用して、これにより制動力を与える。
本願における制動力は、特に、前記車両部品の停止時、また、これにより前記出力軸の停止時に、前記第2の永久磁石エレメントが第1の永久磁石エレメントに対して定位置に保持されて、前記第1の制動装置が、前記出力軸、および、これにより前記出力軸によって駆動される前記車両部品を調節するための拘束力を与えるものであってもよい。
前記第1の永久磁石エレメントおよび前記第2の永久磁石エレメントは、それぞれ、前記長手方向軸を中心とした周方向に沿って互いに対してオフセットされる磁極を有する多極設計であることが好ましい。各永久磁石エレメントは、前記周方向に沿って互いにオフセットされる2つの異なる磁極をもつ少なくとも一対の磁極を有し、制動状態において、前記第1の永久磁石エレメントの前記磁極は、磁気的に吸引するように、前記第2の永久磁石エレメントの前記磁極に対向する。これにより、磁気吸引によって前記永久磁石エレメントは互いに定位置に保持され、拘束のための制動力が前記出力軸に加えられる。
原則、各永久磁石エレメントにおいて1対の磁極で十分である。しかしながら、与えられる(最大)制動力は極対数を選択することで設定することができ、極対数が多いほど(最大)制動力が大きくなる。例えば、前記永久磁石エレメントは、3対、4対、または5対の磁極を有していてもよい。
複数の前記永久磁石エレメントは磁極が同一構造である。具体的に述べると、前記永久磁石エレメントは同数の磁極を有しており、制動状態において、前記第2の永久磁石エレメントの1つのN極のみが前記第1の永久磁石エレメントの1つのS極に面する(また、その逆も然り)ことで、磁気吸引によって前記永久磁石エレメント間に保持力が作用する。
前記第1の制動装置は、前記永久磁石エレメント間に作用する磁力によってのみ作動することが好ましい。したがって、前記第1の制動装置によって与えられる前記制動力は、複数の前記永久磁石エレメントの互いに対する摩擦によってではなく、前記永久磁石エレメント間の磁気吸引によって生じる。よって、前記第1の永久磁石エレメントおよび前記第2の永久磁石エレメントは互いに離間していてもよく、これにより、前記第1の永久磁石エレメントに対する前記第2の永久磁石エレメントの回転移動の間に、(大きな)摩擦力が発生しない。
原則、複数の前記永久磁石エレメントを互いに異なる位置に設けることも可能である。
例えば、前記永久磁石エレメントはそれぞれ、円板のように円盤形状に設計することが可能であり、その前側で互いに軸方向に対向する。この場合、前記永久磁石エレメントは、互いに軸方向に離間していることが好ましい。
代替的な態様において、前記永久磁石エレメントは円筒状に設計され、互いに同心状に配置することが可能である。この場合、前記第1の永久磁石エレメントは、例えば、前記第2の永久磁石エレメントの径方向外側に配置され、前記永久磁石エレメントが互いに径方向に離間していることが好ましい。
前記永久磁石エレメントがそれぞれ、周方向に沿って互いにオフセットされる複数の磁極を有する多極設計であるとき、前記出力軸の回転移動の間に与えられる全制動トルクが0であることが好ましい。したがって、前記第1の制動装置は、前記出力軸の停止時においてのみ(大きな)制動力を与え、この制動力は前記出力軸に拘束効果を与える。一方、前記出力軸が回転移動する場合には、前記第2の永久磁石エレメントの回転によって前記制動装置において発生する全制動力は相殺されることとなり、特に、より速い回転移動の間、前記制動装置はこれ以上の制動力を与えず、前記車両部品の移動を阻害しない。
これにより、前記第1の制動装置は、前記永久磁石エレメント間の磁気吸引力によって決定される所定の制限トルクまで前記出力軸を拘束する。この制限トルクを超えた場合、前記第2の永久磁石エレメントが前記第1の永久磁石エレメントに対して回転することで、前記永久磁石ブレーキの拘束効果が打ち消される。前記出力軸に作用する前記トルクが再び前記制限トルクよりも小さくなった場合にのみ、前記永久磁石エレメントは、前記永久磁石エレメントが互いに定位置に磁気的に保持されて、前記出力軸が拘束される、互いに対する制動位置に入る。
前記永久磁石エレメントの間に、例えば、非着磁性材料からなる中間エレメントを設けてもよい。この中間エレメントは前記永久磁石エレメントを互いに分離し、例えば、前記永久磁石エレメント間を所定距離とすることが可能である。本発明において、前記永久磁石エレメントを前記中間エレメントに対して摩擦当接させることも可能である。しかしながら、前記制動装置が摩擦的に作用せず、前記永久磁石エレメント間の磁気吸引のみによって調節力を与える場合、少なくとも1つの前記永久磁石エレメントが前記中間エレメントから離間していることが好ましい。
他方の永久磁石エレメントのそれぞれから離れる方向を向く側部において磁束を伝導するために、したがって前記制動装置の外側において過大な磁場拡大を避けるために、特に、前記永久磁石エレメントが多極設計である場合、前記永久磁石エレメントの一方または両方に戻りエレメントが設けられていることが好ましい。本発明における前記戻りエレメントは、関連付けられた永久磁石エレメントの背面、すなわち、前記他方の永久磁石エレメントから離れる方向を向く前記永久磁石エレメントの側部に配置されており、例えば、スチールなどといった軟磁性材料で形成されている。
1つの実施形態において、前記第1の制動装置は、与えられる制動力を設定するために切替可能である。例えば、前記永久磁石エレメント間の前記軸方向または径方向距離を変更することで、前記永久磁石エレメント間に作用する磁力によって与えられる制動力を変化させることが可能である。前記制動装置は、例えば、前記永久磁石エレメントが互いに近付けられる第1の状態と、前記永久磁石エレメントが互いに離間している第2の状態との間で切り替えて、前記第1の状態において制動効果を増大させ、前記第2の状態において制動効果を減少させることができる。
前記第1の制動装置が、例えば前記駆動装置の前記駆動部に、付加的なユニットとして設けられるのに対して、前記第2の制動装置は、簡易な方法で、抵抗器を有する電気回路によって実現することができる。この抵抗器(例えば100オーム未満の比較的小さい抵抗値を有する抵抗器)によって、前記電気的駆動部の接続部を短絡させることが可能であり、これにより、前記駆動部を回生制動モードに切り替えることが可能である。前記出力側の前記出力軸にトルクが加えられて、結果として前記出力軸の回転移動が生じるとき、前記駆動部はこの回転移動を回生してこれに対抗し、前記出力軸の前記回転移動を制動する。
前記第2の制動装置は、制御用の電子制御部を有することが好ましい。この電子制御部を用いて前記電気回路を制御し、前記抵抗器を介して前記駆動部の前記接続部を選択的に短絡させる、または短絡させないようにする。したがって、前記電子制御部を用いることにより、前記車両部品の移動を制動するかどうかを制御することができる。例えば、前記車両部品を移動させるためにユーザが前記車両部品を手で把持していると判断されたとき、前記電子制御部は前記駆動部の前記接続部を開放して、回生による反力を生じさせずに、前記車両部品をスムーズに移動させることが可能である。
前記回路の制御は、トルクまたは前記駆動部の速度に応じて行うことが可能である。しかしながら、例えば、状況または周囲条件に応じた制御とすることも可能である。例えば、手動による移動を検出したとき、前記短絡接続部を開放して、前記車両部品をスムーズに移動させることが可能である。
1つの実施形態において、抵抗は可変である。例えば、この抵抗を温度依存性のものとして、温度と共に変化させてもよく、例えば調節される構成品を不活性にするなど、システム内の温度関連の変化に対応することができる。
1つの実施形態において、この抵抗は、前記電子制御部によっても変更することができ、すなわち、制御可能である。前記電子制御部は、特に、トルク、速度もしくはモータ電流に応じて、または、少なくとも1つの周囲条件に応じて(例えば、周囲温度に応じて)抵抗を制御するように構成することができる。例えば、低温下において、前記車両部品を調節するために必要な調節力がより大きくなる可能性がある。例えば温度依存性の構成品を用いて、抵抗を増大させることにより、前記第2の制動装置によって与えられる制動力を減少させて、前記調節力の増大に対応することが可能である。逆の状況において、温度が上昇する場合に、抵抗値を低下させることが可能である。
1つの具体的な態様において、前記電子制御部は、前記電気的駆動部の前記接続部の間の端子電圧を検出して、前記端子電圧に応じて前記接続部を短絡させるために前記電気回路を制御または調整するように構成することができる。前記端子電圧に基づいて、前記駆動部を短絡するかどうかを監視することが可能である。前記端子電圧が、例えば、所定の閾値よりも小さい場合、前記駆動部は前記抵抗器を介して短絡される。一方、前記端子電圧が前記所定の閾値よりも大きい場合、前記短絡接続部は開放されるので、前記駆動部に回生制動力が付与されない。
前記車両部品が手動で調節される場合、前記第2の制動装置は、調節移動に対して回生してこれに対抗し、前記駆動部が回生モードに切り替えられたときに、この調節移動を制動する。調節速度の増大と共に前記接続部間の端子電圧が上昇する。これにより、前記閾値を超えたとき、前記駆動部の前記接続部間の前記短絡接続部が開放されて、制動力がオフに切り替えられることにより、車両部品のさらなる調節をスムーズに実行することができる。また、前記閾値電圧に到達しない場合には、前記短絡接続部が閉鎖され、第2の制動装置が制動効果を与える。
したがって、前記端子電圧を監視することにより、前記制動装置の速度依存制御または調整が可能である。前記電子制御部は、例えば、少なくとも1つの周囲条件(例えば、周囲温度)に応じて前記閾値を変更するように構成することができる。例えば、低い周囲温度においては閾値を小さく設定し、高い周囲温度においては、閾値を比較的大きく設定することができる。これにより、前記第2の制動装置は、環境に応じて制御され、制動力を提供することが可能である。
本発明における閾値は、電気モータの作動時、すなわち、電気モータに通電して前記車両部品を調節するときに発生する前記端子電圧よりも(明らかに)低い値であってもよい。これにより、前記駆動部の前記接続部間の前記短絡接続部は、前記駆動部の電気モードにおいて、すなわち、前記駆動部の操作電圧で開放され、抵抗器に電流が流れない。
本発明の課題は、また、車両部品、特に、テールゲートを調節するために駆動装置を操作する方法によって解決される。この方法において、電気的駆動部が車両部品を駆動して、前記駆動部の出力軸が前記車両部品に調節力を伝達する。少なくとも1つの永久磁石エレメントを有する第1の制動装置は、前記出力軸に操作可能に連結されており、前記車両部品を現在位置に拘束するために制動力を与える。また、前記車両部品が移動される間、第2の制動装置が前記車両部品の移動を制動するための制動力を与え、前記電気的駆動部は回生制動モードに切り替えられる。
本願の駆動装置に対して上記で説明した利点および好都合な態様は、同様に本願の方法に対しても適用されるので、上記の説明を参照されたい。
以下において、本発明の根底にある発案を、図面に示された例示的な実施形態を参照しながら詳細に説明する。
永久磁石ブレーキを備える駆動装置の全体図である。 テールゲートを調節するための駆動装置を備える車両の模式図である。 プッシュロッドの伸張位置における、スピンドルドライブ型の駆動装置の例示的な実施形態の模式図である。 プッシュロッドが格納された駆動装置の模式図である。 永久磁石ブレーキの例示的な実施形態を示す図である。 永久磁石ブレーキの他の例示的な実施形態を示す図である。 表面に磁極を有する、永久磁石ブレーキの2つの永久磁石エレメントの模式図である。 磁極が対向して磁気吸引する制動状態における永久磁石エレメントを展開された状態で示した図である。 (僅かに)偏位した永久磁石エレメントを示す図である。 周期的に配置された磁極の周期幅によって永久磁石エレメントが相対的に移動される間の永久磁石エレメントを示す図である。 角度に対して、永久磁石エレメント間の磁気吸引によって作用する保持モーメントを表したグラフである。 駆動装置の駆動部と協働する制御装置の模式図である。
図1は、電気的駆動部34および永久磁石ブレーキ1を有する駆動装置3の斜視図である。電気的駆動部34は電気モータとして設計されており、ハウジング340内に、ハウジング340に対して固定された固定子と、固定子に対して回転可能な回転子とを有する。この回転子は長手方向軸Lを中心として回転可能であり、車両部品を調節するための下流側のトランスミッション35(図3Aおよび図3Bを参照)を駆動するためにピニオンエレメント342が配置された出力軸341を駆動する。
図2に示されているように、この型の駆動装置3は、例えば、車両2のテールゲート20を調節することができる。駆動装置3は、それ自体は公知の方法で、車両2のテールゲート20と車体21との間に作用する。
しかしながら、原則として、本願明細書に記載する駆動装置3は、全く異なる形式の車両部品を調節するために用いることも可能である。
駆動装置3は、例えば、図3Aおよび図3Bの例示的な実施形態に示されているようにスピンドルドライブとして構成することができる。
図3Aおよび図3Bに示されているようなスピンドルドライブ型の駆動装置3の具体的かつ例示的な実施形態において、駆動装置3は、長手方向軸Lに沿って伸び、ハウジング30上に回転可能に配置され、かつ電気モータの形式である電気的駆動部34に連結されたスピンドル22を有する。
スピンドル32は、その外周面に、スピンドルナット310のボア313の雌ねじと係合する雄ねじを有する。スピンドルナット310はプッシュロッド31の(内側)チューブに回転不能に保持されており、プッシュロッドは、スピンドルナット310から離れる方向を向く前側314を介して外装チューブ312内に取り付けられている。外装チューブ312は、長手方向軸Lに沿ってハウジング30上に移動自在(かつ回転不能)に取り付けられており、外装チューブ312を介して、チューブ311がハウジング30上で案内される。
プッシュロッド31の前側314において、例えばテールゲート20に(例えば図2を参照)プッシュロッド31を(旋回可能に)結合するための結合点301が設けられる。一方、ハウジング30は、プッシュロッド31から離れる方向を向く端部に結合点300を有し、この結合点により、ハウジング30は、例えば車体21に(旋回可能に)結合される。
電気モータの形式である電気的駆動部34は、トランスミッション35を介してスピンドル32に連結されている。電気的駆動部34は、出力ピニオン342を介してトランスミッション35を駆動して、トランスミッション35を介してスピンドル32に、回転速度などを例えば段階的に低下するように、トルクを伝達する。トランスミッション35は、例えば、遊星変速機として構成することが可能であり、原則として、全く異なる形式のトランスミッションであってもよい。
駆動装置3の作動時において、電気モータ34は、長手方向軸Lを中心としてスピンドル32を回転移動させる。スピンドルナット310とスピンドル32とのねじ係合、およびスピンドルナット310とプッシュロッド31との強固な連結によって、スピンドルナット310はスピンドル32上を回転して移動する(独語のrollt)。これにより、スピンドルナット310がスピンドル32に対して長手方向軸Lに沿って例えば位置が調節され、チューブ311および外装チューブ312がスピンドルナット310と共に移動されることで、プッシュロッド31全体が移動する。
図3Aには、トランスミッション35から離れる方向を向くスピンドル32の端部にスピンドルナット310が移動された伸張位置における駆動装置3が示されている。一方、図3Bには、電気モータ34に面するスピンドル32の端部にスピンドルナット310が近付けられた(先述の位置から引っ込めた、または、格納した)格納位置における駆動装置3が示されている。
プッシュロッド31は、圧縮ばねの形式のばね33によってハウジング30に対して予張力が付与されており、これにより、ハウジング30上の支持体36に支持されている。図示された実施例において、予張力は、図3Aに示すような伸張位置の方向に付勢されているので、プッシュロッド31の格納時に、ばね33は、図3Bに示されているような、調節方向Vに対する圧力下で緊張状態にある。ばね33を用いることにより、テールゲート20の手動調節を、例えば開放位置の方向に支援することが可能である。しかしながら、不要であればこうしたばね33を省略することもできる。
図1に示されているように、駆動装置3は、また、ハウジング部100,101からなるハウジング10を有する永久磁石ブレーキ1を備える。永久磁石ブレーキ1は、駆動部34の出力軸341に作用し、特に、駆動装置3によって駆動される車両部品を拘束するために(本実施例においてはテールゲート20を拘束するために)作用する制動力を与える。
図4Aは、ハウジング10に内蔵された永久磁石ブレーキ1のアセンブリの例示的な実施形態の斜視図である。このアセンブリは、第1の戻りエレメント11と、第1の永久磁石エレメント12と、第2の戻りエレメント13と、第2の永久磁石エレメント14と、中間エレメント15とを備え、これらは永久磁石ブレーキ1の動作時において協働して制動を行う。
第1の戻りエレメント11および第1の永久磁石エレメント12は、共に第1の制動エレメントを形成し、互いに強固に、特に回転不能に連結されている。例えば、第1の永久磁石エレメント12は、第1の戻りエレメント11に嵌合、圧入および/または接着により(formschlussig, kraftschlussig und/oder stoffschlussig)連結することができ、第1の永久磁石エレメント12は、例えば適切な溝−ばね連結によって、第1の戻りエレメント11に回転可能に嵌合固定されるか、または接着剤等を用いて第1の戻りエレメント11に接着により連結されている。
第1の戻りエレメント11および第1の永久磁石エレメント12は、ハウジング10内で回転不能に、かつ出力軸341に対して回転可能に保持されている。したがって、出力軸341は、第1の戻りエレメント11および第1の永久磁石エレメント12によって形成された第1の制動エレメントに対して回転可能であり、第1の制動エレメントはハウジング10に対して静止状態を保つので、出力軸341と共に回転しない。
第2の戻りエレメント13および第2の永久磁石エレメント14は第2の制動エレメントを形成する。第2の戻りエレメント13および第2の永久磁石エレメント14は出力軸341上に回転不能に設けられており、したがって、出力軸341が長手方向軸Lを中心として回転するとき(図中の回転移動または回転動作D)、出力軸341と共に回転する。
例えば、永久磁石エレメント14は、出力軸341に回転不能に連結することができ、永久磁石エレメント14は、出力軸341に押圧されるか、または出力軸341に嵌合している。一方、戻りエレメント13は、永久磁石エレメント14に回転不能に、例えば嵌合、圧入および/または接着により連結することができる。
戻りエレメント11,13は、永久磁石エレメント12,14によって与えられる磁束を伝達するための磁気戻り経路として作用し、このため、好都合にも、例えばスチールといった軟磁性材料で形成される。以下において説明するように、永久磁石エレメント12,14はそれぞれ、互いに周方向にオフセットされる磁極N,Sを有する多極設計のものである。軟磁性材料で形成された戻りエレメント11,13により、永久磁石エレメント12,14の背面の隣り合う磁極S間で磁束が伝導される。
一方、永久磁石エレメント12,14は、永久磁石特性を有する材料(例えば、ネオジム材料)の焼結部品として形成することができる。しかしながら、この点について、永久磁石エレメント12,14をプラスチック部品として、例えば、射出形成されたプラスチック部品として形成することも可能であり、この場合、プラスチック材料に永久磁石粒子が埋め込まれる。
永久磁石エレメント12,14の間に、非着磁性材料からなる(例えばうすいプラスチックフィルムの形状の)中間エレメント15が設けられ、中間エレメントは、特に、制動エレメントが腐食によって永久磁石エレメント12,14が連結することを防止する。中間エレメント15の厚さは、長手方向軸Lに沿った軸方向からみて、例えば100分の1ミリメートルから100分の10ミリメートルの間、例えば、100分の5ミリメートルであってもよい。
永久磁石エレメント12,14は、制動エレメント11,12および13,14の間に磁気吸引によって制動効果を生じさせる。この制動効果は、特に、駆動装置3によって駆動される車両部品、図2の例示的な実施形態においてはテールゲート20を、現在位置に拘束し、テールゲート20の意図しない移動を防止する。したがって、テールゲート20の停止時において、永久磁石ブレーキ1はテールゲート20を拘束する。一方、ユーザがテールゲート20を移動させるためにテールゲート20を把持したとき、永久磁石ブレーキ1は、制限トルクを超えると、テールゲート20を移動させる。
こうした拘束効果を与えるために、図5に模式的に示されているように、永久磁石エレメント12,14はそれぞれ多極設計のものであり、周期的に配置された磁極N,Sを有する。これらの磁極は、長手方向軸Lを中心とした周方向からみて、互いにオフセットされるように配置されており、N極Nの次にS極Sが続き、そしてこのS極Sの後にN極Nが続いている。永久磁石エレメント12,14上の磁極N,Sの配置は互いに同一構造である。特に、永久磁石エレメント12,14の極対数は同じである(図示された例示的な実施形態において磁極は4対あり、他の極対数としては、例えば、5,6,7または8対の磁極もとすることも可能である)。
制動状態において、永久磁石エレメント12,14の磁極N,Sは、図6Aに模式的に示されているように、互いに磁気吸引するように対向している。したがって、永久磁石エレメント14は、ハウジングに固定された永久磁石エレメント12に対して定位置に保持されており、永久磁石エレメント14および、これにより出力軸341は、永久磁石ブレーキ1のハウジング10に対して拘束されている。
図6Aにおいて(また、同様に、以下で説明する図6Bおよび図6Cにおいて)、永久磁石エレメント12,14は展開された状態で示されており、すなわち実際は円形の永久磁石エレメント12,14が、線状に図示されている(円周の1点で切断して線状に展開されたものに相当する)。図6Aに係る制動状態において、永久磁石エレメント12,14のうちの一方のN極は、永久磁石エレメント14,12のうちの他方のS極Sに正確に対向する。これは負荷のかかっていない状態に対応する。作動時に、例えば、テールゲート20に負荷が加えられた結果として、出力軸341にトルクが加えられた場合、永久磁石エレメント12,14は、図6Bに示されているように、角度βで互いに(僅かに)偏位することができる。したがって、永久磁石エレメント12,14のN極NおよびS極Sは、対となった極が互いに離れるように移動するので、永久磁石エレメント12,14間に磁気復元力が作用し、出力軸341においてテールゲート20に作用する負荷を補償するまたは相殺する復元トルクが与えられる。したがって、制限トルクよりも負荷が低い制動状態においては、出力軸341の回転が防止され、出力側に加えられる負荷が阻害される。
しかしながら、出力軸341に作用する負荷が、永久磁石エレメント12,14間の磁気吸引力によって定められる所定の制限トルクを超えた場合、磁気保持モーメントは、作用している負荷を抑えることができないので、永久磁石エレメント14は、ハウジングに固定された永久磁石エレメント12からずれる。ずれは、負荷モーメントが制限トルクよりも低くなるまで発生する。この場合、永久磁石エレメント12,14は、互いに対して、永久磁石エレメント12,14のうちの一方のN極Nが、磁気吸引するように永久磁石エレメント14,12のうちの他方のS極Sに対向し(また、その逆も然り)、永久磁石エレメント12,14間に拘束をなす磁気結合が生じる位置を取る。
角度(または位相差)βに対して、永久磁石エレメント12,14間に磁気吸引力によって生じるモーメントMの推移が図6Dに示されている。このモーメントMは、永久磁石エレメント12,14における磁極N,Sの周期幅α(図5を参照)に対応する周期幅αを有する正弦曲線を有する。図6Bに示されているように、僅かな偏位によって、保持モーメントはまず最大値Mmaxに到達するまで上昇する。その後、保持モーメントは低下し、角度β軸である0のライン(零ライン)を通過する。この零ラインは、永久磁石エレメント12,14の同極(すなわち、1つのN極Nと他のN極N、および1つのS極Sと他のS極S)が互いに対向する永久磁石エレメント12,14の互いに対する位置に対応する。零ラインを通過した後、保持モーメントは負になり、永久磁石エレメント12,14の互いに対する更なる移動は、異極N,Sが磁気吸引するように互いに対向する位置に到達するまで、磁力によって支援される(図6Dを参照)。
制限トルクは最大保持モーメントMmaxに対応する。出力側で出力軸341に作用する負荷モーメントがこの制限トルクMmaxよりも大きい場合、磁気吸引力は、永久磁石エレメント14を永久磁石エレメント12に対して磁気的に回転不能に保持するために十分ではないので、永久磁石エレメント14は永久磁石エレメント12に対して移動される。
永久磁石エレメント12,14間の制動効果は、純粋に磁気的に達成可能であり、永久磁石エレメント12,14間に(僅かな)軸方向距離を設けてもよい。しかしながら、これに加え、中間エレメント15を介在させた永久磁石エレメント12,14は、互いに摩擦接触していてもよく、磁気吸引力に加えて、付加的な摩擦力が重畳する。
永久磁石ブレーキ1は、駆動装置3によって駆動される車両部品(本願の場合はテールゲート20)の停止時にパーキングブレーキとして動作する。テールゲート20が移動されることで、出力軸341が長手方向軸Lを中心として回転するとき、永久磁石エレメント12,14も互いに対して回転する。永久磁石エレメント12,14間に作用する保持モーメントMの正弦曲線(図6Dを参照)により、モーメント曲線の積分は0であるので、回転中に作用する結果的なモーメントは1回転あたり0である。したがって、出力軸341に作用する負荷によって制限トルクを超過し、それに従って、出力軸341が回転移動Dを行うと、永久磁石ブレーキ1は大きな力で回転に対抗することなく、更なる回転がスムーズに行われる。
図4Aに係る例示的な実施形態において、永久磁石エレメント12,14の前側は、中間エレメント15を介在させて互いに軸方向に対向し、長手方向軸Lに対して横断的に、互いに平行に円盤状に広がる。一方、図4Bに示された他の例示的な実施形態において、永久磁石エレメント12,14は、互いに同心に配置されている。円筒状の第1の永久磁石エレメント12は、軟磁性材料からなる円筒状の戻りエレメント11の上に配置されており、これにより、永久磁石ブレーキ1のハウジング10に回転不能に連結されている。したがって、永久磁石エレメント12は戻りエレメント11を介してハウジングに固定的に保持されている。一方、第2の永久磁石エレメント14は、出力軸341上に配置されており、出力軸341に回転不能に連結されているので、長手方向軸Lを中心とした出力軸341の回転移動Dの間、永久磁石エレメント14は出力軸341と共に回転する。永久磁石エレメント12,14の間には、非着磁性材料からなる円筒状の中間エレメント15が配置されており、この中間エレメント15は、永久磁石エレメント12,14のそれぞれに対して径方向に離間していてもよく、または永久磁石エレメント12,14と当接していてもよい。
また、図4Bに係る例示的な実施形態において、永久磁石エレメント12,14はそれぞれ、長手方向軸Lを中心とした周方向に沿って互いにオフセットされた磁極N,Sを有する多極設計のものである。この実施形態において、永久磁石エレメント12,14の磁極N,Sの数は同一であり、制動状態において、永久磁石エレメント12,14のうちの一方の磁極N,Sは、永久磁石エレメント14,12のうちの他方の異なる磁極S,Nに対向し、これにより、磁気保持力によって出力軸341を拘束するための制動力が与えられる。
この例示的な実施形態における永久磁石ブレーキ1の作動モードは、それ以外の点では、図4Aに係る例示的な実施形態に対して上記したものと同一であるので、上記の説明を参照されたい。
駆動装置3の永久磁石ブレーキ1は、テールゲート20の停止時に出力軸341を定位置に保持するための拘束効果を有する。テールゲート20が移動する際、およびその結果生じる出力軸341の回転移動の間において、永久磁石ブレーキ1の結果的な制動力は、対照的に、無視できる程度であり、永久磁石ブレーキ1はテールゲート20の移動に対して大きな抵抗力を与えない。
したがって、テールゲート20の移動を制動するために、図7に模式的に示された第2の制動装置4が設けられる。第2の制動装置4は発電機として作用し、駆動部34はその接続部343,344を介して抵抗器41によって短絡される。出力軸341、およびこれにより駆動部34の回転子が短絡接続部343,344と共に回転するとき、接続部343,344間の電圧が誘導され、結果として、電流が抵抗器41を流れて、駆動部34へとフィードバックされ、制動効果を生じさせる。
したがって、第2の制動装置4は、テールゲート20の移動を阻害するために適している。本発明の第2の制動装置4の制動効果は、(出力軸341の停止時には、駆動部34に電圧が誘導されないので)停止時においては無視できる程度である。よって、制動装置1,4は、テールゲート20の停止時においては第1の制動装置1が、また、テールゲート20の移動時においては第2の制動装置4が制動力を与えるという点で互いに補完し合うものである。
第2の制動装置4は、切替装置40を介して接続部343,344の間で抵抗器41を選択的に切り替え、または接続部343,344の間で抵抗器41によって形成される短絡接続部を開放する制御装置42を介して制御される。この制御は、トルク、速度、モータ電流に応じて、または、状況や周囲条件(例えば、周囲温度)に応じて行うことが可能である。
制御のため、制御装置42は、例えば、接続部343,344間の端子電圧に対応する、抵抗器41で得られる電圧Uを監視することが可能である。速度の増大と共に、駆動部34で誘導される電圧、およびその結果として抵抗器41を通る電流が増大するので、この電圧Uは速度の増大と共に上昇する。
この制御は、電圧Uが閾値未満である限り、接続部343,344が抵抗器41を介して短絡されるように行うことが可能である。したがって、テールゲート20が手動で調節される場合にテールゲート20の調節速度が比較的低いとき、制動効果は第2の制動装置4によって与えられる。しかしながら、電圧Uが閾値よりも高くなると、切替装置40によって短絡接続部が開放され、駆動部34が回生制動モードでなくなるので、テールゲート20の更なる調節をスムーズに行うことができる。テールゲート20の調節速度が大きいとき、制動装置4は制動効果を与えないので、テールゲート20はユーザによって手動でスムーズに移動可能である。そして、電圧Uが閾値よりも低くなると、接続部343,344が短絡されて、制動装置4が制動を行う。
切替装置40は、例えば、機械式のリレーとして、または、例えばトランジスタなどの電子部品としても構成することができる。
第2の制動装置によって与えられる制動力は調整することも可能であり、例えば、制動力は、切替装置40をパルス状の指令に対応して切り替えることによるパルス幅変調(PWM)によって設定することができる。
閾値は、駆動部34の電気モードで生じる操作電圧よりも(明らかに)低くなるように選択されることが好ましい。テールゲート20を調節するために駆動部34が通電されると、短絡接続部が開放されるので、抵抗器41に電流が流れない。
本発明の制御装置42は、例えば、周囲温度に応じた閾値を有するように構成することができる。こうしたことから、低い周囲温度において、閾値は、例えば低下させることが可能であり、一方で、高い周囲温度においては、閾値はより大きく設定される。
代替的または付加的に、この制御は、状況に応じて行うことも可能である。例えば、適宜のセンサ(例えば、キーセンサや容量型センサ等)によって、ユーザがテールゲート20を手動で調節するために把持したと検出されたとき、短絡接続部を開放させて、テールゲート20をスムーズに調節することができる。
抵抗器41は可変であり、例えば、制御装置42によって抵抗値を制御することができる。例えば、温度に応じて抵抗値を変更することができ、例えば、高い周囲温度において抵抗値を減少、または低い周囲温度において抵抗値を増大させることができる。これにより、テールゲート20を調節するために必要な調節力の変更に対応することができる。
制動装置1,4は、実質的に摩耗が生じないものであってもよい。特に、第1の制動装置1は、永久磁石エレメント12,14が互いに擦り合わされず、磁気的にのみ相互に関連する場合、大きな摩耗が生じる部品を有していない。第2の制動装置4も完全に電気的に構成することができるので、この第2の制動装置4においても、少なくとも機械的な摩耗は生じない。
第1の制動装置1は、駆動部34に一体化させることが可能であるので、必要となる付加的な設置スペースが小さい。第2の制動装置4は少数の電気部品で実現することができるので、第2の制動装置4に必要な設置スペースも最小限である。
本発明の根底にある発案は、上記の例示的な実施形態に限定されるものではなく、原則として、全く異なる実施形態で実施することも可能である。
特に、本明細書に記載された駆動装置は、車両における他の調節装置に使用することもできる。また、本願の駆動装置は、スピンドルドライブに限定されるものではなく、全く異なるように構成することも可能である。
本明細書に記載された駆動装置は、全く異なる車両部品、例えば、車両のフラップやドアを調節するために用いることもできる。この限りにおいて、本願の駆動装置は、テールゲート用の用途に限定されない。
なお、本発明は、実施の態様として以下の内容を含む。
[態様1]
車両部品、特に、テールゲート(20)を調節するための駆動装置(3)であって、
−前記車両部品を駆動するための電気的駆動部(34)であって、前記車両部品に調節力を伝達するための出力軸(341)を備える電気的駆動部(34)と、
−前記出力軸(341)に操作可能に連結された第1の制動装置(1)であって、少なくとも1つの永久磁石エレメント(12,14)を有し、かつ前記車両部品を現在位置に拘束するための制動力を与えるように構成された第1の制動装置(1)と、
を備える駆動装置において、
前記電気的駆動部(34)を回生制動モードに切り替えて、前記駆動部によって回生発電された電力を少なくとも部分的に前記駆動部にフィードバックすることで、前記車両部品の移動を制動するために制動力を与えるように構成された第2の制動装置(4)をさらに備えることを特徴とする駆動装置(3)。
[態様2]
態様1に記載の駆動装置(3)において、前記第1の制動装置(1)が、固定部(10)と、前記固定部(10)に対して回転不能な第1の永久磁石エレメント(12)とを有することを特徴とする駆動装置(3)。
[態様3]
態様2に記載の駆動装置(3)において、前記第1の制動装置(1)は、前記固定部(10)に対して長手方向軸(L)を中心として回転可能な第2の永久磁石エレメント(14)を有し、前記第2の永久磁石エレメントは、前記出力軸(341)が回転移動(D)する間に前記第2の永久磁石エレメント(14)が前記固定部(10)に対して回転するように前記出力軸(341)に操作可能に連結されていることを特徴とする駆動装置(3)。
[態様4]
態様3に記載の駆動装置(3)において、前記第1の永久磁石エレメント(12)および前記第2の永久磁石エレメント(14)はそれぞれ、前記長手方向軸(L)を中心とした周方向に沿って互いにオフセットされた2つの異なる磁極(N,S)をもつ少なくとも一対の磁極を有し、制動状態において、前記第1の永久磁石エレメント(12)の前記磁極(N,S)が、磁気的に吸引するように、前記第2の永久磁石エレメント(14)の前記磁極(N,S)に対向して、前記制動力を与えることを特徴とする駆動装置(3)。
[態様5]
態様3または4に記載の駆動装置(3)において、前記第1の永久磁石エレメント(2)および前記第2の永久磁石エレメント(14)が、互いに軸方向または径方向に離間しており、互いに摩擦当接しないことを特徴とする駆動装置(3)。
[態様6]
態様3から5のいずれか一態様に記載の駆動装置(3)において、前記出力軸(341)の回転移動(D)の間に前記永久磁石エレメント(12,14)の前記磁気吸引によって前記第1の制動装置(1)によって与えられる前記制動力の合計が、前記第2の永久磁石エレメント(14)の1回転あたり0であることを特徴とする駆動装置(3)。
[態様7]
態様3から6のいずれか一態様に記載の駆動装置(3)において、前記永久磁石エレメント(12,14)の間に、非着磁性材料からなる中間エレメント(15)が設けられることを特徴とする駆動装置(3)。
[態様8]
態様3から7のいずれか一態様に記載の駆動装置(3)において、少なくとも1つの永久磁石エレメント(12,14)が軟磁性材料からなる戻りエレメント(11,13)に連結されて、磁気戻り経路を提供することを特徴とする駆動装置(3)。
[態様9]
態様1から8のいずれか一態様に記載の駆動装置(3)において、前記第1の制動装置
(1)が、与えられる前記制動力を設定するために切替可能であることを特徴とする駆動装置(3)。
[態様10]
態様1から9のいずれか一態様に記載の駆動装置(3)において、前記第2の制動装置(4)は、抵抗器(41)を有する電気回路を有し、前記回路は、前記抵抗器(41)によって、前記電気的駆動部(34)の接続部(343,344)を短絡させるように構成されていることを特徴とする駆動装置(3)。
[態様11]
態様10に記載の駆動装置(3)において、前記抵抗(41)が可変であることを特徴とする駆動装置(3)。
[態様12]
態様10または11に記載の駆動装置(3)において、前記第2の制動装置(4)は、前記回路を制御するように構成された電子制御部(42)を有することを特徴とする駆動装置(3)。
[態様13]
態様12に記載の駆動装置(3)において、前記電子制御部(42)は、特に、前記駆動部(34)のトルク、前記駆動部(34)の速度、モータ電流、または、例えば周囲温度といった、少なくとも1つの周囲条件に応じて、前記抵抗(41)を変更するように構成されていることを特徴とする駆動装置(3)。
[態様14]
態様12または13に記載の駆動装置(3)において、前記電子制御部(42)は、前記電気的駆動部(34)の前記接続部(343,344)間の端子電圧(U)を検出し、前記端子電圧(U)に応じて、前記接続部(343,344)を短絡するために前記電気回路を制御するように構成されていることを特徴とする駆動装置(3)。
[態様15]
態様14に記載の駆動装置(3)において、前記電子制御部(42)は、前記端子電圧(U)が所定の閾値よりも低いとき、前記抵抗器(41)を介して前記接続部(343,344)を短絡させ、前記端子電圧(U)が前記所定の閾値よりも大きいとき、前記抵抗器(41)を介して短絡された前記接続部を開放するように構成されていることを特徴とする駆動装置(3)。
[態様16]
態様15に記載の駆動装置(3)において、前記電子制御部(42)は、特に、例えば前記周囲温度といった、少なくとも1つの周囲条件に応じて、前記閾値を設定するように構成されていることを特徴とする駆動装置(3)。
[態様17]
車両部品、特に、テールゲート(20)を調節するための駆動装置(3)の操作方法であって、
−電気的駆動部(34)が前記車両部品を駆動し、前記駆動部(34)の出力軸(341)が前記車両部品に調節力を伝達することと、
−前記出力軸(341)に操作可能に連結された第1の制動装置(1)が、少なくとも1つの永久磁石エレメント(12,14)を有し、前記車両部品を現在位置に拘束するための制動力を与えることと、
を備える方法において、
前記車両部品の移動の間に、第2の制動装置(4)が、前記車両部品の移動を制動するための制動力を与え、前記電気的駆動部(34)が回生制動モードに切り替えられることを特徴とする方法。
1 制動装置(永久磁石ブレーキ)
10 ハウジング
100,101 ハウジング部
11 戻りエレメント
12 永久磁石エレメント
13 戻りエレメント
14 永久磁石エレメント
15 中間エレメント
151,152 側部
2 車両
20 テールゲート
21 車体
3 駆動装置
30 ハウジング
300 結合点
301 結合点
31 プッシュロッド
310 スピンドルナット
311 チューブ
312 外装チューブ
313 ボア
314 前側
32 スピンドル
33 圧縮ばね
34 駆動装置(モータ)
340 ハウジング
341 出力軸
342 出力ピニオン
343,344 モータ接続部
35 トランスミッション
36 支持体
4 制動装置
40 切替装置
41 抵抗器
42 電子制御部
α,β 角度
L 長手方向軸
M トルク
max 最大トルク
U 電圧
V 調節方向

Claims (15)

  1. 車両部品、特に、テールゲート(20)を調節するための駆動装置(3)であって、
    −前記車両部品を駆動するための電気的駆動部(34)であって、前記車両部品に調節力を伝達するための出力軸(341)を備える電気的駆動部(34)と、
    −前記出力軸(341)に連結された第1の制動装置(1)であって、少なくとも1つの永久磁石エレメント(12,14)を有し、かつ前記車両部品を現在位置に拘束するための制動力を与えるように構成された第1の制動装置(1)と、
    を備える駆動装置において、
    前記第1の制動装置(1)が、
    固定部(10)と、
    前記固定部(10)に対して回転不能な第1の永久磁石エレメント(12)と、
    前記固定部(10)に対して長手方向軸(L)を中心として回転可能な第2の永久磁石エレメント(14)とを有し、
    前記第2の永久磁石エレメントは、前記出力軸(341)が回転移動(D)する間に前記第2の永久磁石エレメント(14)が前記固定部(10)に対して回転するように前記出力軸(341)に連結されており、
    前記電気的駆動部(34)を回生制動モードに切り替えて、前記駆動部によって回生発電された電力を少なくとも部分的に前記駆動部にフィードバックすることで、前記車両部品の移動を制動するために制動力を与えるように構成された第2の制動装置(4)をさらに備えることを特徴とする駆動装置(3)。
  2. 請求項に記載の駆動装置(3)において、前記第1の永久磁石エレメント(12)および前記第2の永久磁石エレメント(14)はそれぞれ、前記長手方向軸(L)を中心とした周方向に沿って互いにオフセットされた2つの異なる磁極(N,S)をもつ少なくとも一対の磁極を有し、制動状態において、前記第1の永久磁石エレメント(12)の前記磁極(N,S)が、磁気的に吸引するように、前記第2の永久磁石エレメント(14)の前記磁極(N,S)に対向して、前記制動力を与えることを特徴とする駆動装置(3)。
  3. 請求項1または2に記載の駆動装置(3)において、前記第1の永久磁石エレメント(12)および前記第2の永久磁石エレメント(14)が、互いに軸方向または径方向に離間しており、互いに摩擦当接しないことを特徴とする駆動装置(3)。
  4. 請求項1から3のいずれか一項に記載の駆動装置(3)において、前記出力軸(341)の回転移動(D)の間に前記永久磁石エレメント(12,14)の前記磁気吸引によって前記第1の制動装置(1)によって与えられる前記制動力の合計が、前記第2の永久磁石エレメント(14)の1回転あたり0であることを特徴とする駆動装置(3)。
  5. 請求項1から4のいずれか一項に記載の駆動装置(3)において、前記永久磁石エレメント(12,14)の間に、非着磁性材料からなる中間エレメント(15)が設けられることを特徴とする駆動装置(3)。
  6. 請求項1から5のいずれか一項に記載の駆動装置(3)において、少なくとも1つの永久磁石エレメント(12,14)が軟磁性材料からなる戻りエレメント(11,13)に連結されて、磁気戻り経路を提供することを特徴とする駆動装置(3)。
  7. 請求項1からのいずれか一項に記載の駆動装置(3)において、前記第1の制動装置(1)が、与えられる前記制動力を設定するために切替可能であることを特徴とする駆動装置(3)。
  8. 請求項1からのいずれか一項に記載の駆動装置(3)において、前記第2の制動装置(4)は、抵抗器(41)を有する電気回路を有し、前記回路は、前記抵抗器(41)によって、前記電気的駆動部(34)の接続部(343,344)を短絡させるように構成されていることを特徴とする駆動装置(3)。
  9. 請求項に記載の駆動装置(3)において、前記抵抗(41)が可変であることを特徴とする駆動装置(3)。
  10. 請求項8または9に記載の駆動装置(3)において、前記第2の制動装置(4)は、前記回路を制御するように構成された電子制御部(42)を有することを特徴とする駆動装置(3)。
  11. 請求項10に記載の駆動装置(3)において、前記電子制御部(42)は、特に、前記駆動部(34)のトルク、前記駆動部(34)の速度、モータ電流、または、例えば周囲温度といった、少なくとも1つの周囲条件に応じて、前記抵抗(41)を変更するように構成されていることを特徴とする駆動装置(3)。
  12. 請求項10または11に記載の駆動装置(3)において、前記電子制御部(42)は、前記電気的駆動部(34)の前記接続部(343,344)間の端子電圧(U)を検出し、前記端子電圧(U)に応じて、前記接続部(343,344)を短絡するために前記電気回路を制御するように構成されていることを特徴とする駆動装置(3)。
  13. 請求項12に記載の駆動装置(3)において、前記電子制御部(42)は、前記端子電圧(U)が所定の閾値よりも低いとき、前記抵抗器(41)を介して前記接続部(343,344)を短絡させ、前記端子電圧(U)が前記所定の閾値よりも大きいとき、前記抵抗器(41)を介して短絡された前記接続部を開放するように構成されていることを特徴とする駆動装置(3)。
  14. 請求項13に記載の駆動装置(3)において、前記電子制御部(42)は、特に、例えば周囲温度といった、少なくとも1つの周囲条件に応じて、前記閾値を設定するように構成されていることを特徴とする駆動装置(3)。
  15. 車両部品、特に、テールゲート(20)を調節するための駆動装置(3)の操作方法であって、
    −電気的駆動部(34)が前記車両部品を駆動し、前記駆動部(34)の出力軸(341)が前記車両部品に調節力を伝達することと、
    −前記出力軸(341)に連結された第1の制動装置(1)が、少なくとも1つの永久磁石エレメント(12,14)を有し、前記車両部品を現在位置に拘束するための制動力を与えることと、
    を備える方法において、
    前記第1の制動装置(1)が、
    固定部(10)と、
    前記固定部(10)に対して回転不能な第1の永久磁石エレメント(12)と、
    前記固定部(10)に対して長手方向軸(L)を中心として回転可能な第2の永久磁石エレメント(14)を有し、
    前記第2の永久磁石エレメントは、前記出力軸(341)が回転移動(D)する間に前記第2の永久磁石エレメント(14)が前記固定部(10)に対して回転するように前記出力軸(341)に連結されており、
    前記車両部品の移動の間に、第2の制動装置(4)が、前記車両部品の移動を制動するための制動力を与え、前記電気的駆動部(34)が回生制動モードに切り替えられることを特徴とする方法。
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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015221067A1 (de) * 2015-10-28 2017-05-04 Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft, Bamberg Antriebsvorrichtung zum Verstellen eines Fahrzeugteils mit einer magnetischen Bremseinrichtung
DE102016218226A1 (de) 2016-09-22 2018-03-22 Stabilus Gmbh Stellvorrichtung
JP6632504B2 (ja) * 2016-10-03 2020-01-22 株式会社ミツバ 動力伝達機構、アクチュエータ、および車両用アクチュエータ
DE102017115183A1 (de) 2017-07-06 2019-01-10 Edscha Engineering Gmbh Antriebsvorrichtung für eine Fahrzeugklappe
DE102017128214A1 (de) * 2017-11-29 2019-05-29 Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft, Bamberg Kraftfahrzeugkomponente
DE102018002764A1 (de) * 2018-04-04 2019-10-10 Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft, Bamberg Antriebsanordnung einer Verschlusselementanordnung eines Kraftfahrzeugs
DE102018117017A1 (de) * 2018-07-13 2020-01-16 Witte Automotive Gmbh Antriebsvorrichtung für eine Tür
DE102018008077B3 (de) * 2018-10-12 2020-02-27 Diehl Aviation Laupheim Gmbh Aktuator für aktive Bewegung und gedämpfte Gegenbewegung
JP7252058B2 (ja) * 2019-05-27 2023-04-04 株式会社ユーシン 車両用ドア支持装置
US11831268B2 (en) 2019-06-25 2023-11-28 Multimatic Inc. Vehicle door checker using power drive unit and DC motor cogging effect
CN110761653A (zh) * 2019-11-29 2020-02-07 广东东箭汽车科技股份有限公司 阻尼结构及电动尾门撑杆
DE102021133339A1 (de) 2021-12-15 2023-06-15 Brose Fahrzeugteile Se & Co. Kommanditgesellschaft, Bamberg Antriebseinheit
DE102022100369B3 (de) 2022-01-10 2023-04-27 Stabilus Gmbh Elektromotor zum Antrieb einer Fahrzeugklappe, Verwendung und Verfahren zur Herstellung des Elektromotors
CN115173624B (zh) * 2022-07-26 2023-09-15 常州合力电器有限公司 一种附带启动保护的割草机用直流无刷电机

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2818304B1 (fr) 2000-12-15 2003-09-05 Renault Dispositif pour immobilier un ouvrant de vehicule automobile
US6695112B1 (en) 2002-08-01 2004-02-24 Delphi Technologies, Inc. Magnetic brake actuated spring clutch
US7938473B2 (en) * 2004-08-06 2011-05-10 Magna Closures Inc. Electromechanical strut
DE102005030053B4 (de) 2005-06-27 2013-05-29 Stabilus Gmbh Antrieb zum Verschwenken einer an eine Karosserie eines Fahrzeugs angeordnete Klappe
EP1940012A1 (en) 2006-12-27 2008-07-02 Valeo Sicherheitssysteme GmbH Adjustement device for automatically activating the vehicle door of a motor vehicle
DE102008042183B4 (de) 2008-09-18 2024-02-08 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Öffnen und Schließen einer Öffnung an einem Kraftfahrzeug
DE202009000907U1 (de) * 2009-01-23 2010-06-17 Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft, Hallstadt Antriebsanordnung zur motorischen Verstellung eines Verstellelements eines Kraftfahrzeugs
DE102009042456B4 (de) 2009-09-23 2013-06-27 Stabilus Gmbh Antriebseinrichtung
CN201598925U (zh) 2009-11-05 2010-10-06 宁波敏实汽车零部件技术研发有限公司 一种汽车电动尾门的驱动机构
JP2012041962A (ja) 2010-08-17 2012-03-01 Reihoo:Kk 磁力式アクチュエータおよび開閉補助装置
EP2543808B1 (en) * 2011-07-05 2020-03-04 U-Shin Deutschland Zugangssysteme GmbH Actuator device for automatically activating the vehicle door of a motor vehicle
DE102011112273A1 (de) * 2011-09-05 2013-03-07 Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kg, Hallstadt Antriebsanordnung zur motorischen Verstellung eines Verstellelements eines Kraftfahrzeugs
DE102011082540A1 (de) 2011-09-12 2013-03-14 Stabilus Gmbh Antriebseinrichtung
US10264640B2 (en) * 2012-11-14 2019-04-16 Signify Holding B.V. Phase-cut dimmer device and method of phase-cut dimming for a lighting unit controlled by a rocker-type user interface
JP2015143450A (ja) 2014-01-31 2015-08-06 アイシン精機株式会社 駆動装置に用いられる抵抗発生装置
JP2015144537A (ja) 2014-01-31 2015-08-06 アイシン精機株式会社 抵抗発生装置
DE102014220414A1 (de) * 2014-10-08 2016-04-14 Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kg, Hallstadt Permanentmagnetbremse für eine Antriebsvorrichtung zum Verstellen eines Fahrzeugteils
US9567786B2 (en) * 2014-12-23 2017-02-14 Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft, Hallstadt Braking device for braking a movement of a first vehicle part and a second vehicle part with respect to each other
DE102015221067A1 (de) * 2015-10-28 2017-05-04 Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft, Bamberg Antriebsvorrichtung zum Verstellen eines Fahrzeugteils mit einer magnetischen Bremseinrichtung
DE102016206415A1 (de) * 2016-04-15 2017-10-19 Stabilus Gmbh Sicherheitsschaltung für einen Drehantrieb
US10927585B2 (en) * 2017-07-17 2021-02-23 Magna Closures Inc. System for electronic control unit wake-up on movement of a controlled member and protection from motor back electromotive force
US20190211604A1 (en) * 2018-01-08 2019-07-11 Magna Closures Inc. Electromechanical strut with planetary gearset having an integrated flex coupling

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