JPH05502704A - 可動構成ユニット用の駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 可動構成ユニット用の駆動装置 従来の技術 本発明は請求項１の上位概念に記載された、可動構成ユニット、例えば自動車の ウィンド昇降器、サンルーフ操作器、ミラー調整器等の駆動装置に関する。

可動構成ユニツトに対するこのような駆動装置に対する例として、パワーウィン ドがある。パワーウィンドで（任、“窓閉め”および“窓開け”に対する２つの 選択スイッチの１つの操作により、自動車の側面ガラスの所望の操作過程がトリ ガされ得る。トリガされた過程“窓閉め“ないし”窓開け“は、それぞれの選択 スイッチが操作され続けるか、または最終位置に達した際にリミットスイッチの 開放により中断されるまで自動的に経過する。リミットスイッチは現代のシステ ムでは既にホールセンサを有する電子回路により置換されている。この電子回路 は最終位置に達した際、または窓運動路に妨害が発生した際（はさみ込みの防止 ）に駆動モータを遮断する。

窓ガラスが、例えば自重や振動により自然に開放するのを阻止するために、駆動 装置または構成ユニットは自動制動型であることが必要である。この機能は実際 上、駆動モータまたはウィンド昇降器の大きな摩擦により形成される。しかしこ れには大きな欠点がある。

一方では、所望の摩擦は製造工程おいて非常に大きな製造ばらつぎ領域内でしが 再現できず、そのため機能を保証するための駆動モータの駆動出力を、個々の場 合に必要となるよりも格段に大きく構成しなければならない。他方では、比較的 大きな駆動出力は配線、ヒユーズ、バッテリー容Ｉ等の相応に大きな構成を必要 とする。

発明の利点 請求項１の特徴部分の構成を有する本発明の駆動装置は、駆動装置がいわゆるア クティブ型の自己制動部を含むという利点を有する。すなわち、駆動される構成 ユニットの運動最終状態を監視し、この運動最終状態が外部の影響により変化す る場合、相応の駆動力により運動最終状態に再び到達するために駆動装置が自動 的に投入接続されるのである。このことは駆動モータも、運動すべき構成ユニッ ト自体も可及的に摩擦の少ないよう構成できることを意味する。このことにより 一方では、駆動エネルギが格段に節約され、他方では、比較的に小さな端子電力 を備えた小さな駆動モータを使用することができる。摩擦の少ない装置は、大き な摩擦のある装置よりも格段に小さな製造公差内で製作することができる。それ により、駆動モータにより保持さるべき、駆動される構成ユニットの運動経過に 対する特性曲線を格段に限定することができる。

一般的に本発明の駆動装置は駆動される構成ユニットの２つの運動最終位置を監 視し、被監視最終位置からの構成ユニットの運動方向に応じて、駆動モータを一 方または他方の駆動方向に始動する。これは構成ユニットが外部の影響により最 終位置から公差値よりも大きく外れて運動すると直ちに行われる。多くの適用例 、例えば自動車のウィンド昇降器では、１つの運動最終位置１例えば窓閉成位置 の監視のみが必要である。

ここでは構成ユニットの運動方向の識別は不必要であり、制御ｍｌ電子回路を簡 単化することができる。

自動車の側面ガラス用の公知の駆動装置には、現在いわゆるホールＩＣが設けＩ られてＬ）る。このホールＪＣは駆動モータのロータシャフトの回転を検出する 。

相応の制御電子回路により、所定の窓位置に直接走行し、窓の最終位置で駆動モ ータを遮断し、はさみ込み保護、すなわち窓運動路に妨害がある場合駆動モータ を遮断または反転することが可能である。本発明の駆動装置は、このホールＩＣ をローラシャフトの回転運動検出のためのセンサとして使用することができると いう利点を有する。従って、本発明のアクティブ型自己制御機能に対する電子的 な付加コストは僅かである。

従属請求項に記載された手段により、本発明の有利な発展形態および改善が可能 である。

図面 本発明を図面に示された実施例に基づき以下詳細に説明する。

図１は、自動車のウィンド昇降器に対する駆動装置のブロック回路図、 図２は、図１の駆動装置の制御装置の回路図、図３は、図２の制御装置の評価回 路のブロック回路図、 図４は、図１の駆動装置内のロータシャフトの回転運動に対するセンサの出力信 号線図である。

実施例の説明 図１のブロック回路図に示された、自動車のウィンド昇降器用駆動装置は永久磁 石励磁される電気直流モータ１０を有する。この直流モータのロータシャフト１ １は２つ回転方向に駆動可能である。センサ１２によって、ｌ１ＵＩの右側に示 されたロータシャフト１１の回転運動が検出される。センサＩ２はそれ自体公知 のホールＩＣであり、通常のウィンド昇！ｉＩ装置ではロータシャフトの回転の 数を検出する。回転数は種々の制御手段に用いられる。ホールＩＣは、ロータシ ャフト１１と回転しないよう結合された永久磁石１３と２つのホール素子１４． １５からなり、ホール素子はローラシャフト１１に空間的に固定配置され、相互 に９０°ずらされている。ホールＩＣ１２の２つの出方チャネル１と２から、ロ ーラシャフト１１が回転する際に２つの出力信号が取り出される。この出方信号 は矩形パルスのシーケンスから組成されている。それぞれのパルス屑波数はロー タシャフトＩｌの回転を表す６パルス周波数はロータシャフト】ｌの回転数に依 存する。

２つのパルスシーケンスは電気的に９０’相互に位相がず右でいる。それにより 位相ずれの方向からロータシャフト１１の回転方向を識別することができる。

ウィンド昇降器に対する駆動装置はさらに、直流型ｆｉ３５に接続された制御装 置Ｉ６を有する。制御装置１６の出力側ａ、ｂにはモータ１０が接続され、その 入力端ｃ、ｄにはそれぞれホールＩＣ１２の出力チャネルＩないし２が接続され ている。制御装置Ｉ６の入力側ｅないしｆには、キースイッチとして構成された 選択スイッチ１７ないし１８のスイッチ接点が接続されている。選択スイッチの 他方のスイッチ接点は制御装置１６の正電位にある出力側“＋”と接続されてい る。窓を閉成するために選択スイッチ１７が、窓を開放するために選択スイッチ １８が操作される。＃ＪＩｌ＋装置１６の入力側ｇ、ｈおよび１．ｋにはそれぞ れリミットスイッチ１９ないし２０が接続されている。２つのリミットスイッチ １９．２０は通常閉成されており、ウィンド昇降器により窓ガラスの最終位！で 開放される。その際リミットスイッチ１９は”窓閉め”位置で、リミットスイッ チ２０は″窓開け１位置で開放される。

制御装置１６の実施例が図２に回路図で示されている。モータ１０を一方または 他方の回転方向に投入手続するために、２つのスイッチリレー２１．２２が設け られている。スイッチリレーのリレー巻線２３，２４はそれぞれ所属のリミット スイッチ１９．２ｏと所属の選択スイッチ１７．１８を介して直流ｔ＃３５の正 極′＋”と接続されている。各スイッチリレー２１．２２は切換接点２５および ２６ないし２７および２８からなる２重切換接点を有する。開成状態では、切換 接点２５と２７が制御Ｏ装置１６の出力側ａとｂをそれぞれ直置電源３５の正極 “＋”に、切換接点２６と２８が出力ｍｂとａを直流を原３５の負極“−”に接 続する。

例えば選択スイッチ１８″窓開け１が操作されると、スイッチリレー２２が閉成 されているリミットスイッチ２０を介して選択スイッチ１８の操作持続時間の間 、直流電圧源３５の正極“＋”に接続される。２つの切換接点２７．２８は閉成 し、これによりモータ１ｏは制御装置１６の出力ｆｉｂ、ａを介して直流電圧源 ３５に接続される。ロータシャフト１１は一方の回転方向で回転し、ウィンド昇 降器は“窓開け“方向で駆動される。ウィンド昇降器ガスの最終位置に達すると （この最終位置では窓が完全に開放されている）、リミットスイッチ２０が開放 され、これによりスイッチリレー２２の励磁が遮断される。今度選択スイッチ１ ７“窓フめ”が操作されると、スイッチリレー２１が励磁され、閉成されている 切換接点２５．２６を介してモータ１０は反対の回転方向で駆動される。この窓 は最終位置でリミットスイッチＪ９が開放されるまで再び閉められる。

モータｌｏもウィンド昇降器もほとんど摩擦のないように構成されているから、 窓閉底位置で窓が外部の影響、例えば強い震動により不所望に開放される可能性 がある。このことを回避するために、センサ１２を用いて、不所望の窓運動の際 に生じるロータシャフト１１の回転運動を検出し、ロータシャフト１１の所定数 の回転が検出されると、窓閉めに作用する回転方向でのモータ】Ｏの投入接読が トリガされる。そのためにセンサ１２の出力チャネル１．２、ここでは出力チャ ネル１は評価ユニット２９の入力側Ｅと接続されている。評価ユニットの８力側 Ａはリミットスイッチ１９を介してスイッチリレー２１のリレー巻線２３に接続 されている。評価ユニット２９がロータシャフト１１の所定数の回転を検出する と、評価ユニットは投入接続信号を形成し、この信号は出力側Ａを介してリレー 巻線２９に印加され、切換接点２５．２６の閉成に作用する。

評価ユニット２９の実施例が図３にブロック回路図で示されている。評価ユニッ トはパルスエツジ検知器３０、パルス生成器３１、予設定可能なカウンタ３２、 単安定マルチバイブレータ３３および増幅器３４を有する。パルスエツジ検知器 ３０は、入力側Ｅにおいてセンサ１２の出力信号の正の上昇エツジを検知し、出 力信号をパルス生成器３１に送出する。パルス生成器はそこから計数パルスを生 成する。この計数パルスはカウンタ３２の計数入力側と供給される。カウンタは ダウンカウンタとして構成されており、所定の計数段階に設定されている。各計 数パルスによりカウンタ３２は計数ステップを逆算計数する。予め設定された計 数ステシブ数に達した後、カウンタ３２は零レベルに達し、信号を単安定マルチ バイブレータ３３に送出する。単安定マルチバイブレータはそのリセット時間の 間は不安定状態に跳躍し、信号を電力増幅器３４に送出する３電力増幅器３４は 、単安定マルチバイブレータ３３のリセット時間の間、励磁電流をスイッチリレ ー２１のリレー巻線に供給する。リレー２１は吸引し、切換接点２５．２６は閉 成する。モータ１０が投入接続され、ロータシャフト１１は“窓閉め“回転方向 で回転する。

窓が閉成位置に再び達すると直ちに、リミットスイッチ１９が開放する。このリ ミットスイッチは、窓が開成位置から不所望に運動した際に前もって閉じられて いる。単安定マルチバイブレータ３３のリセット時間は、このリセット時間がモ ータ１０の投入接続から窓の再閉成までに必要となる時間よりも大きく設定され ている。

本発明は前記の実施例に＃Ｉ限されるものではない。

例えばリミットスイッチ１９．２０を省略し、その代わりにセンサ１２の出力信 号を２つの最終位置“窓閉め１ないし“窓開け”に達した際にモータ１０を遮断 するために使用することができる。さらにセンサ１２の出力信号により、所定の 窓位置に自動的に走行したり、付加的なはさみ込み保護を行うことができる。は さみ込み保護では、窓の運動路に妨害が発生した際、モータが遮断される。

ウィンド昇降器の他に、別の可動構成ユニットを駆動し、２つの運動最終位置に て運動最終位置を不所望に離脱しないか監視することができる。この場合制御装 置１６は、ホールＩＣの２つの出力チャネルｌ、２のセンサ信号を評価し、それ により付加的にモータｌＯをどの方向に駆動しなければならないか回転方向をめ る。このようにして構成ユニットの所望の運動状態が自動的に再度達成される。

ν 国際調査報告 国際調査報告 ＰＣＴ／ＤＥ　９０１００８７４ ＳＡ　４１５２３

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. １．可動構成ユニット、例えば自動車のウィンド昇降器、サンルーフ操作器、ミ ラー調整器等の駆動装置であって、 ２つの回転方向に駆動可能なロータシャフトを有する可逆の電動モータと、 投入接続命令に基づき、前記モータをロータシヤフトの所定の回転方向で投入接 続するための制御装置とを有する駆動装置において、 前記モータ（１０）のロータシャフト（１１）には、少なくともモータ（１０） の遮断状態で作用するセンサ（１２）が、ロータシャフト（１１）の回転連動を 検出するために配属されており、 前記制御装置（１６）は評価ユニット（２９）を有しており、 該評価ユニットはセンサ信号を評価し、ロータシャフト（１１）の回転運動とは 反対方向の回転方向での投入接続命令を発生するためのものであることを特徴と する可動構成ユニットの駆動装置。
2. ２．前記センサ（１２）は、その出力信号内にロータシャフトのそれぞれの回転 を表す信号成分が含まれるように構成されており、 前記評価ユニット（２９）は、前記各信号成分から計数パルスを生成するように 構成されており、かつ当該計数パルスを計数して、計数パルスが所定数に達した 際、投入接続命令を発生する請求項１記載の装置。
3. ３．前記センサ（１２）は、ロータシャフト（１１）に相対的に回転しないよう 固定配置された永久磁石（１３）と、空間的に固定配置された２つのホールセン サ（１４、１５）とを有し、 該２つのホールセンサはロータシヤフト（１１）の回転方向で９０°相互にずら されており、該ホールセンサ（１４、１５）は有利にはいわゆる１つのホールＩ Ｃに一体的に組み込まれており、該ホールＩＣは、矩形パルスからなる９０°位 相のずれた２つのパルスシーケンスを２つの出力チャネルに送出する請求項２記 載の装置。
4. ４．前記評価ユニット（２９）は、エッジ検知器（３０）と、パルス生成器（３ １）と、予調整可能なカウンタ（３２）を有し、 該カウンタは所定の計数状態に達した際、出力パルスを出力し、 当該カウンタ（３２）の出力パルスから投入接続命令が導出される請求項３記載 の装置。