JPH10501398A - 調整装置を作動させる方法と位置決め装置を調整する手段 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 工具(3)を用いて調整可能な装置のための調整装置(4)を作動する方法と手段。前記工具(3)は、電磁石(2)と磁気的に相互作用する可動要素(1)により機械的に作用され、電磁石はコンピュータプログラムにより制御される電流パルスにより付勢される。種々の作動方向および/または調整位置のための種々のトルクと種々の作動速度で調整装置(4)を一つまたは複数の方向に作動させるようにいくつかの工具(3)および関連した電磁石を配置することができる。

Description

【発明の詳細な説明】 調整装置を作動させる方法と位置決め装置を調整する手段技術分野 本発明は、調整可能な装置のために少なくとも一つの調整／位置決め装置を作 動させる方法、調整可能な装置を作動させる手段および前記手段の応用に関する 。従来技術 軸上に装着された電磁的に振動する（揺動する）アームを介してモータ軸を駆 動するための急速なパルスの使用は長い間知られている。軸は、二つの電磁的に 振動するアームの配置により可逆的に駆動することができる（米国特許1 860 49 2 およびドイツ連邦共和国特許349 678 参照）。 円盤駆動のためのステッピング駆動部として交流により付勢されたソレノイド または電磁石に接続されているラチェットの使用も知られている（米国特許3 53 0 346 およびスイス特許469 393）。 振動する材料を取り扱うためのフィーダの制御は米国特許4 554 490 から知ら れている。送り効率を改善し、騒音レベルを減らしそして装置の機械的磨耗と裂 け目を減らすように材料を搬送するための最適な速度は、行程と駆動周波数を変 えることにより達成できる。 パルス制御電磁石を用いる周知の装置の不利益は、それらが急速な揺動パルス を使用することであり、その方法は調整可能な装置を作動させるために必ずしも 適さないし、それに加えてパルス長さ、周波数および振幅を異なる時間にかつ異 なる調整位置で変えることができないことである。発明の概要 本発明は、少なくとも一つの工具を用いて、調整可能な装置のための調整／位 置決め装置を作動させる方法と手段に関し、その際工具は、磁気的に電磁石と相 互作用する可動要素により機械的に作用される。 電磁石はコンピュータプログラムにより制御される電流パルスにより付勢され 、工具を作用させる可動要素は、コンピュータプログラムにしたがって調整可能 な装置を作動させるために電流パルスに応答して調整／位置決め装置を作動させ る。 いくつかの工具は調整／位置決め装置に別々におよび／または直列におよび／ま たは並列に連結して、調整／位置決め装置を一方の方向にまたは他方の方向に種 々の作動方向のための特定のトルク／作動速度でおよび／または異なる調整位置 で作動させることができる。 問題にしている電磁石のための互いに従属するまたは独立した電流パルスは固 定または可変周波数であることができ、また問題の可動要素はコンピュータプロ グラムの制御の下で電磁石に関して種々の大きさの空気間隙を占めるように制御 することができる。 本発明の一実施例において、調整装置は、調整装置を調整可能な装置に取りつ けるためにナットのような締めつけ部材を備えたねじ付き軸からなる。調整可能 な装置を分離するための工具は、作用／ラチェット装置からなる。 本発明は、特に、車両において一つまたは複数の調整可能な装置を作動させま たは位置決めする手段の使用に関し、その際磁化パルスの全てを制御するために 単独のコンピュータを用いるのが好ましい。 他の特別な面と特徴は従属する請求の範囲に記載されている。 本発明は、リニアモータ、アングルモータ、ステッピングモータまたは同様な もののような小さくて強力なゆっくりと作用するモータとして、または例えばソ レノイドが非常に速く作用している、軸を回転させるような、装置を作動させた り調整したりするためのアクチュエータとして特に適用可能である。 他の周知の調整装置と比較した場合、本発明による方法と手段の利点は、種々 の作用方向にならびに種々の調整時間と位置で利用可能な、作動トルクと速度に 関しての、広範囲な調整設備である。これは、電流パルス周波数、パルス振幅お よびパルス長さのようないくつかのパラメータにより、かつ磁化パルスの間の相 互依存の性質により決定される、誘導された電磁石の磁化のコンピュータ制御に よる。 他の利点は本発明による手段の実現性だけではなく単純なコンパクトな構造で あり、この手段は、例えば車両の窓調整器、シートおよびバックミラーのための 調整可能な装置とともに使用されることが多い、サーボモータのような装置と置 き換えるように本来意図されている。 本発明による可動要素を有する電磁石は、二つの位置、すなわち最大開放位置 と閉鎖（吸着）位置を有する慣用の電磁石と異なる。したがって、例えば、本発 明によれば、最大作動速度および関連した最小トルクから、最大作動速度および 関連した最大トルクまで連続的に選択することができる。ほかの利点として、本 発明によれば、位置決めするときに、調整可能な装置を始めに最大の力と低い作 動速度で作動させて、それから力を減少させかつ速度を増加させることができ、 同時に他の方向にもう一つの任意の作動速度／力を用いることができる。本発明の実施例の記載 本発明を付図を参照して以下詳細に述べる。その付図については、 第１図は本発明により調整可能な装置を作動させる手段の概略図である。 第２図はいくつかの電磁的に作動される作用／ラチェット装置により駆動され る調整装置の概略図である。 第３図は空気間隙の大きさを時間の関数として示すダイアグラムである。 第４図はトルクと作動速度の間の関係を特定の周波数と振幅で示すダイアグラ ムである。 第１図は、電磁石２と相互作用する磁気材料で造られた可動要素１を示し、電 磁石の捲線には交流が供給される。図示の実施例では、可動要素１は枢着された アーマチュアからなり、このアーマチュアの自由端は、電磁石が電流により付勢 されたときに閉鎖位置Ｂをとり、かつ電磁石が消勢されたときに、すなわち電流 が捲線を流れないときに位置Ａをとる。位置Ａは、電磁石が消勢されたときに可 動要素１により占められる全ての位置である。可動要素は、ストッパー（図示省 略）を設けた状態でまたは設けない状態で、電磁石から最大距離をとることがで きるとともに、可動要素１は、電流パルスが電磁石２に供給された場合位置Ａと 位置Ｂの間で段階的に動くことができる。可動要素１および相互作用する電磁石 ２は、もちろん他の任意の設計、特定の目的のために適する例えば押し／引き磁 石であることができる。 さらに、本発明には、可動要素１を最大開放位置に引っ張りそして電磁石２が 消勢したときに可動要素１をその最大開放位置に維持する最適な装置（図示省略 ）を設けることができる。 第１図に示した例では、可動要素１の他端が工具３を機械的に作用させ、次い で工具が調整装置４を作動させる。工具３は適当な種類、好ましくは軸頸で支持 されたラチェットであることができるが、もちろん帯金または他の支承装置のよ うなあらゆる種類の牽引／ラチェット装置をもちろん使用することもできる。 第１図に示した実施例において、調整装置４は、ナットのような締めつけ部材 により調整可能な装置（図示省略）に取りつけられたねじ軸からなる。軸は矢印 で示した方向に回される。 第２図は、どのように可動要素１ａ、１ｂ、１ｃおよび１ｄを配列して、対応 する工具３ａ、３ｂ、３ｃおよび３ｄを作用させて、軸４を二つの異なる方向に 駆動する（そしてロックする）ことができ、その際工具３ａと３ｂは軸を時計方 向に駆動しかつ工具３ｃおよび３ｄは工具を反時計方向に駆動することができる 。 種々の方向に整合されたデスク、ホイール、ドラム、板、棒のような他の種類 の調整装置等は、もちろん軸を一つまたは複数の寸法に位置決めし／調整するた めに用いることもできる。 第３図は、組み合わせた可動部品１ａと１ｂによる軸４の動作を例示しており 、時間ｔ₀のときに可動部品１ａが工具３（図示省略）を経て低い力（大きな空 気間隙l₀）で軸４を駆動し始め、そして時間ｔ₁には、可動部品１ｂから援助を 受けて軸４をより高い力（より小さい空気間隙ｌ₁）で駆動して、ついには可動 部品１ａと１ｂが時間ｔ₃で閉鎖位置Ｂに到達する 装置は、電流／パルス周波数、パルス振幅およびパルス長さ、可動要素と電磁 石の間の可能な距離、特別な可動要素／調整装置の位置と設計、電磁石と捲線の 性質、作用の方向等のような種々のパラメータを変えることによりほとんど無制 限のやりかたで作動させることができることは分かるだろう。 本発明により、電流パルスの周波数、数および大きさは、電磁石２の捲線に接 続されたコンピュータ（第１図に示してない）のプログラムにより決定される。 種々の電磁石の磁化、すなわち電磁石を直列にまたは並列に接続すべきかまたは 個々に付勢すべきかどうか、従属するまたは独立した電流パルスにより相互に付 勢すべきかどうか、電磁石が接続されている順序はコンピュータプログラムによ り制御され、このコンピュータプログラムは結果として種々の方向および種々の 調整位置で種々の作動特性を与えることができ、そして空気間隙に応じてトルク を求めることができる。可動要素が開放位置Ａから閉鎖（吸着）位置Ｂに切り換 わる際に工具３により達成される作用運動の大きさは、空気間隙の寸法に依って おり、次いでこの空気間隙の寸法は電磁石が付勢されない間の時間の関数である 。 第３図とともに、第４図から分かるように、電流がより長い時間の間ゼロであ れば（第４図参照）、磁化されない可動部品１ａが電磁石２に対してより大きい 空気間隙を有するように引っ張られる時間を有し、その結果として、軸４が次の 電流パルスに応答して、相対的により低いトルクでいっそう長い距離回動し、一 方電流が短い時間の間ゼロであれば（第４ｂ図参照）、磁化されない可動部品１ ｂが閉鎖（吸着）位置Ｂからかなりの距離を移動するのに不十分な時間を有しか つ軸４が次の電流パルスに応答して、相対的に、より高いトルクではあるけれど も、短い距離回動するだけである。電流パルスの長さを与えられた周波数と振幅 で特定すると、高い力でかつ低い作動速度でまたは何かほかの仕方で軸を作動さ せる選択が得られる。 装置を作動させる手段を用いて、窓調整器、バックミラー、シート、トランク 蓋、ドア、（中央の）ロック、サンルーフ、充填材キャップ、エアダンパー等の ような車両の種々の装置を有利に調整／作動させることができる。これらの装置 の各々は、異なる種類の作動装置に加えて、力、速度等に関して異なる作動方法 を必要とする。 種々の調整可能な装置のための電流パルスを制御して、装置の最適な調整を確 保するために車中の単独のコンピュータをプログラムすることができる。種々の 操作を行うためにコンピュータをプログラムすることは従来技術であるので、本 発明のこの明細書では取り扱わない。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)， ＡＭ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＮ，Ｃ Ｚ，ＥＥ，ＦＩ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＧ，ＫＰ ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ， ＭＮ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＧ，Ｓ Ｉ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．工具(3)を用いて、調整可能な装置のための調整/位置決め装置(4)を作動さ せる方法において、個々にまたは直列にまたは並列に接続された各工具(3)を可 動要素(1)により機械的に作用させ、次いで可動要素はコンピュータ制御電流パ ルスにより磁化できる電磁石(2)と磁気的に相互作用し、その際可動要素(1)は、 連続作動中コンピュータ制御により変えることができる、電磁石に対する選択さ れた空気間隙で、電磁石が付勢されてないときの開放位置と、電磁石のコンピュ ータ制御電流パルスにしたがって、調整装置の種々の作動方向におよび/または その種々の調整位置で可変トルク/可変速度で調整装置(4)の作動に前記工具(3) により影響を与える、電磁石が付勢されたときの閉鎖（吸着）位置との間をそれ ぞれ可動要素(1)が交互することを特徴とする方法。 ２．調整装置(4)を一つまたは複数の工具(3)により一方向に作動させ、かつ調整 装置(4)を一つまたは複数の工具(3)によりほかの方向に作動させることを特徴と する請求の範囲１による方法。 ３．前記可動要素(1)を、周波数および/または振幅に関して異なりかつ互いに依 存するかまたは独立している電流パルスによりそれぞれの位置に調整することを 特徴とする請求の範囲２による方法。 ４．電流パルスが固定周波数または可変周波数であることを特徴とする請求の範 囲１、２または３による方法。 ５．工具(3)が、それぞれ、特定の周波数と振幅で、電磁石に対して選択された 空気間隙に依存して、選択されたトルク/作動速度で調整装置(4)を作用させるこ とを特徴とする請求の範囲１〜４による方法。 ６．調整装置(4)を作動させるように配置された、作用/ラチェット装置のような 工具(3)を有する、調整装置を作動させる手段であって、各工具(3)は電磁石(2) と磁気的に相互作用する可動要素(1)により機械的に作動されるように配置され 、可動要素(1)は、電磁石(2)に対して空気間隙を置いて、磁化されてない開放位 置と、閉鎖（吸着）位置との間を交互するように配置されている手段において、 各電磁石(2)がコンピュータ制御される電流パルスにより付勢されるように配 置され、調整装置(4)の異なる作動方向および/または異なる調整位置のための可 動要素(1)の空気間隙が電流パルスに応答してコンピュータにより可変に制御さ れ、それにより工具(3)を経て調整装置(4)を可変トルク/可変速度で作動させる ことを特徴とする手段。 ７．一つまたは複数の工具(3)が調整装置(4)を一方向に作動させるように配置さ れ、一つまたは複数の工具(3)が、相互に依存するかまたは独立した異なる電流 パルスにより調整装置(4)をもう一つの方向に作動させるように配置され、その 際前記パルスは固定周波数または可変周波数であることができることを特徴とす る請求の範囲６による手段。 ８．調整装置(4)は、調整可能な装置に取りつけるために、締めつけ部材、例え ばナットを備えたねじ付き軸からなることを特徴とする請求の範囲６〜７による 手段。 ９．車両の一つまたは複数の調整可能な装置を作動させるために、請求の範囲６ 〜８のうちのいずれか一つによる手段の使用。