KR100644737B1 - 차량의 조정 가능한 부품용 구동 장치 - Google Patents
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Abstract
공지된 구동 장치는 차량 부품, 특히 차량 지붕의 지붕 플레이트와 같이 최종 위치 사이에서 조정 가능한 부품용 구동 장치로서, 이 장치는 제 1 감속 기어를 통해 피니언에 연결되는 전기 모터, 조정 가능한 부품의 적어도 하나의 설정된 위치에서 전기 모터를 정지시키기 위해 상기 모터를 제어하는 스위칭 장치, 스위칭 바디를 움직이는 제 2 감속 기어, 및 스위칭 바디에 의해 제어 가능하며 스위칭 장치를 제어하기 위한 자기장 감응 센서, 그리고 하우징 내부의 도체 트랙 보드를 포함하며, 상기 보드는 스위칭 부품의 이동 트랙 위로, 사다리꼴형 연장부를 통해 연장된다. 상기 연장부에 의해, 자기장 감응 센서, 예를 들어 홀 센서는 스위칭 바디의 이동 트랙 근처에 직접 지지된다. 상기 연장부로 인해 재료의 폐기물이 생길 수 있으므로 폐기물 처리 비용이 든다.
본 발명에 따라서, 자기장 감응 센서(35)는, 스위칭 바디(32)의 원형 이동 트랙으로부터 방사 방향으로 떨어지게 배치되며, 자기장 감응 센서(35)와 스위칭 바디(32)의 이동 트랙 사이의 간격은 예를 들어 제 2 자속 가이드 바디(36, 37)에 의해 브릿지된다. 상기 자속 가이드 바디(36, 37)는 연자성 와이어로 저렴하게 제조된다. 공지된 기술에 따른, 도체 트랙 보드 상의 연장부가 생략될 수 있음으로써, 폐기물을 방지하기 위해 서로 직각으로 정렬된 직선의 경계 에지를 갖는 도체 트랙 보드가 제조될 수 있다.
자기장 감응 센서, 스위칭 장치, 자기장 전도판, 감속 기어, 이동 트랙
Description
본 발명은 청구항 제 1 항의 전제부에 따른 구동 장치에 관한 것이다.
간행물 제 DE 197 12 185 C1 호에는, 최종 위치 사이에서 조정 가능한 차량 부품, 특히 차량 지붕의 지붕 플레이트와 같은 조정 가능한 부품용 구동 장치가 공지되어 있으며, 이 구동 장치는, 조정 가능한 부품에 구동 연결되며 샤프트 상에 지지된 피니언에 제 1 감속 기어를 통해 연결되는 전기 모터, 조정 가능한 부품의 적어도 하나의 설정된 위치에서 전기 모터를 정지시키기 위해 상기 모터를 제어하는 스위칭 장치, 회전 가능한 출력 소자를 포함하는 제 2 감속 기어, 및 상기 출력 소자에 연결되며 스위칭 장치를 작동시키기 위한 스위칭 바디를 포함하며, 상기 스위칭 바디는 적어도 하나의 N극 및 S극을 가지며, 스위칭 장치는 스위칭 장치의 도체 트랙 보드(board)에 배치된 자기장 감응성 센서를 구비한다. 이를 위해 도체 트랙 보드는 스위칭 바디의 이동 트랙을 지나 연장된다. 간행물 제 DE 197 12 185 C1 호의 도 4에 도시된 바와 같이, 도체 트랙 보드는 자기장 감응 센서의 영역에 연장부를 갖는데, 상기 연장부는 예를 들어 도체 트랙 보드의 직사각형 아웃 라인을 돌출한다. 이 연장부는 도체 트랙 보드에서 폐기물을 야기할 수 있으므로, 폐기 재료에 대한 비용 및 이 폐기 재료들을 처리해야 하는 비용이 생긴다.
상기 구동 장치의 제 2 기어는 편심 기어 휠 시스템의 방식으로 형성된다. 출력 소자는 제 1 감속 기어의 샤프트와 동심으로 회전 가능하게 지지된 내치 기어 휠로서 형성된다. 또한 상기 편심 기어 휠 시스템 대신에, 독일 특허 출원서 제 1 024 373 호에 따라서 출력 샤프트를 구비한 스퍼 휠 기어(spur wheel gear)나 워엄 기어가 사용될 수도 있다. 상기 독일 특허 출원서에 따른 실시예에서, 워엄 휠은 출력 소자로서 사용되고 스위칭 바디는 핀(pin)의 형태로 형성되어 워엄 휠에 반경방향으로 고정된다. 이 핀은 전기 접점으로 작용한다.
상기 구동 장치의 제 2 기어는 편심 기어 휠 시스템의 방식으로 형성된다. 출력 소자는 제 1 감속 기어의 샤프트와 동심으로 회전 가능하게 지지된 내치 기어 휠로서 형성된다. 또한 상기 편심 기어 휠 시스템 대신에, 독일 특허 출원서 제 1 024 373 호에 따라서 출력 샤프트를 구비한 스퍼 휠 기어(spur wheel gear)나 워엄 기어가 사용될 수도 있다. 상기 독일 특허 출원서에 따른 실시예에서, 워엄 휠은 출력 소자로서 사용되고 스위칭 바디는 핀(pin)의 형태로 형성되어 워엄 휠에 반경방향으로 고정된다. 이 핀은 전기 접점으로 작용한다.
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청구항 제 1 항의 특징을 갖는 구동 장치는, 도체 트랙 보드를 위해 예를 들어 직사각형 아웃 라인이 선택될 수 있는 장점을 갖는다. 직사각형 경계를 갖는 이러한 도체 트랙 보드를 제조하기 위해서는, 플레이트형 출발 물질을 기술적으로 간단한 방식으로 종방향 및 횡방향으로 분할하기만 하면 된다. 자속 가이드 바디의 제조시 출발 물질은 로드 재료나 와이어 재료일 수 있으므로, 로드 또는 와이어 코일의 단부에서만 폐기물이 생길 수 있다. 금속 와이어 폐기물 또는 로드 재료 폐기물은 다시 용융될 수 있으므로 재사용될 수 있다.
청구항 제 2 항의 특징은 스위칭 바디가 기술적으로 간단한 방식으로 자화 될 수 있으며, 스위칭 바디로부터 시작된 자속이 자기장 감응 센서에 양호하게 집중될 수 있다는 장점을 갖는다.
조정 가능한 차량 부품을 위한 본 발명에 따른 구동 장치의 실시예는 도면에 도시되며 이하에서 상세하게 설명된다.
도 1은 부분적으로 절단된 구동 장치의 측면도.
도 2는 도 1에 따른 구동 장치의 평면도.
도 3은 도 1과 도 2에 따른 구동 장치의 일부를 상세하게 확대 도시한 측면도.
도 4는 도 1의 일부를 상세하게 도시한 도면.
도 1과 도 2에 도시된 본 발명에 따른 구동 장치(2)는 전기 모터(3), 제 1 감속 기어(4), 제 2 감속 기어(5), 하우징 하부 부품(7) 및 하우징 상부 부품(8)으로 구성된 하우징(6), 및 상기 전기 모터(3)를 제어하는 스위칭 장치(9)를 갖는다.
상기 전기 모터(3)는 예를 들어 직류 모터이며, 계자(field magnet: 12), 상기 계자(12)의 내부에 배치된 회전 가능한 아마추어(13), 상기 아마추어(13)에 인접한 콜렉터(14), 및 아마추어(13)와 콜렉터(14)를 지지하는 아마추어 샤프트(15), 그리고 제 1 모터 샤프트 베어링(16) 및 제 2 모터 샤프트 베어링(17)을 포함한다. 공지된 방식으로 원주 상에 분포된 N극과 S극을 가진, 예들 들어 중공 자석 바디(18)가 제 1 모터 샤프트 베어링(16)과 콜렉터(14) 사이에서 아마추어 샤프트(15)상에 상대 회전 불가능하게 배치된다. 중공 자석 바디(18)의 원주를 따라서, 적어도 하나의 자기장 감응 센서, 예를 들어 홀 센서(Hall sensor)(19, 19a)가 고정적으로 설치된다. 예를 들어, 홀 센서(19, 19a)들은 도체 트랙 보드(conductor track board: 20)에 의해 지지된다. 상기 도체 트랙 보드(20)는 제어 스위칭 장치(9)를 위한 지지 부품이다. 도체 트랙 보드(20)는 예를 들어 하우징 하부 부품(7)에 고정되며, 최소 간격으로 콜렉터(14)와 홀 센서(19)를 교차하도록 정렬된다. 상기 간격은 도 1에서 매우 명확하게 볼 수 있다. 도체 트랙 보드(20)가 콜렉터(14)와 홀 센서(19)를 교차하는 것은 도 2에 양호하게 도시되어 있다. 도체 트랙 보드(20)는 얇은 직사각형의 형태로 주어지므로, 이 도체 트랙 보드는 콜렉터(14)와 중공 자석 바디가 위치한 영역으로부터 제 1 감속 기어(4)와 제 2 감속 기어(5)를 지나 전기 모터(3)의 옆으로 연장된다. 여기에는 예컨대 릴레이 장치(relay arrangement: 21), 도체 트랙 보드(20)에 연결된 플러그 베이스(plug base: 22), 또한 도시되지 않은 다른 전기 소자들이 배치된다. 상기 릴레이 장치(21)로부터, 예컨대 도시되지 않은 도체 트랙이 도시되지 않은 브러시들로 안내되며 상기 브러시들은 콜렉터(14)에 탄성적으로 압착된다. 릴레이 장치(21)는 모터가 상이한 회전 방향으로 회전하면서 스위치 온, 오프될 수 있게 형성된다.
하우징 하부 부품(7) 위에는 하우징 상부 부품(8)이 장착되며, 하우징 하부 부품(7)과 하우징 상부 부품(8)은 도체 트랙 보드(20)를 전면(all sides)에서 보호하도록 둘러싼다. 이 점에 있어서, 도체 트랙 보드(20) 상에 배치된 제어 스위칭 장치(9)는 구동 장치(2) 내에 통합된다.
아마추어 샤프트(15)는 제 1 모터 샤프트 베어링(16)의 영역에서 영장되어 워엄 휠 샤프트(25)를 형성하며 상기 워엄 휠 샤프트는 워엄 휠(26)과 맞물린다. 워엄 휠(26)은 샤프트(27)에 상대 회전 불가능하게 연결되며 상기 샤프트(27)에 의해 하우징 하부 부품(7) 내에 회전 가능하게 지지된다. 워엄 휠 샤프트(25), 워엄 휠(26) 및 샤프트(27)는 제 1 감속 기어(4)를 형성한다. 샤프트(27)는 하우징 하부 부품(7)의 외부에 배치된 피니언(28)에 상대 회전 불가능하게 연결된다. 피니언(28)은 가요성을 갖는 두 개의 인장 및 압축 수단(29, 30)에 맞물리며 상기 수단들은 예컨대 도시되지 않은 차량 지붕의 지붕 플레이트로 연장되어 상기 지붕 플레이트에 연결된다. 상기 인장 및 압축 수단(29, 30)은 본 발명의 대상이 아니며 종래 기술에 속한다. 단지 완전함을 위해, 지붕 플레이트 대신에 차량의 문이나 차량의 창유리와 같이 조정 가능한 다른 부품이 구동될 수 있는 점이 지적된다.
상기 실시예에서, 간행물 DE 197 12 185 C1에 공지된 방식으로 제 2 감속 기어(5)는 제 1 감속 기어(4)의 샤프트(27)에 기계식으로 커플링된다. 제 2 감속 기어(5)는 예컨대 간행물 DE 197 12 185 C1, 또는 종래 기술에 공지된 다른 방식으로 형성된다. 본 발명의 범주 내에서는 제 2 감속 기어(5)가 스위칭 바디(32)를 지지하고 원호형 트랙 상에서 상기 스위칭 바디(32)를 이동시키기 위한 회전 가능한 출력 소자(31)를 포함하는 것만이 중요하다. 이 경우 제 2 감속 기어(5)는, 예컨대 구조적으로 규정된 두 개의 최종 위치들 사이에서 지붕 플레이트를 조정할 경우 출력 소자(31)가 360o 보다 작게 회전하도록 설계된다. 예컨대 엔지니어는 회전 범위를 300o 로 제한할 수 있다.
상기 실시예에서, 스위칭 바디(32)는 폐쇄된 원환형 디스크의 방식으로 형성되며 원환면으로 규정된 제 1 단부면(33)과, 마찬가지로 원환면으로 규정된 제 2 단부면(34)을 갖는다. 도 3에 확대도로 도시한 바와 같이 스위칭 바디(32)는, 하나의 단부면에 N극을, 다른 하나의 단부면에 S극을 갖도록 자화된다. 예컨대 원주 방향으로 변위되어, N극 옆에 S2극이 위치할 수 있으며, 이때 대향된 단부면에 있는 N2극이 S2극에 대응되어 상술한 S극에 인접하게 위치한다.
상기 스위칭 바디(32)는 도체 트랙 보드(20)에 고정된 자기장 감응 센서(35)를 원격 작동시키기 위해 사용된다. 도 1과 도 2에서 쉽게 알 수 있는 바와 같이, 자기장 감응 센서(35)와 자화된 스위칭 바디(32) 사이의 간격은 자기장 감응 센서(35) 하우징 크기보다 몇 배 더 크다. 자기장 감응 센서(35)는 예컨대 홀 센서이며, 실질적으로 도체 트랙 보드(20)에 대해 수직으로 연장된 자기장선이 센서 신호를 발생시켜 출력하도록 조정된다.
상술한 바와 같이 스위칭 바디(32)로부터 큰 간격을 두고, 상기 바디로부터 시작되는 자기장은, 엔지니어가 미리 계획한 스위칭 위치에 스위칭 바디(32)가 있을 때, 자기장 감응 센서(35)의 충분히 큰 플러딩(flooding)을 일으키기 위해, 자기장 감응 센서(35)와 스위칭 바디(32), 또는 상기 스위칭 바디의 양 단부면(33, 34) 사이에는 제 1 자속 가이드 바디(36)와 제 2 자속 가이드 바디(37)가 배치된다. 예컨대 자속 가이드 바디(36, 37)들은 연자성 재료의 와이어 섹션으로 구성된다. 예컨대 정사각형 횡단면을 갖는 와이어가 사용될 수 있다. 예컨대 자속 가이드 바디(36, 37)는 각지게 휘어진 단부(38)들을 가지며, 상기 단부들은 한편으로 자기장 감응 센서(35)를 향하며, 다른 한편으로 스위칭 바디(32)의 단부면(33, 34)을 향한다. 예컨대 상기 단부(38)는 불리하게 길게 연장되는 공기 갭을 피하기 위해, 자기장 감응 센서(35) 위에, 그리고 도체 트랙 보드(20)의 아래쪽에 접촉할 수 있다. 바람직하게, 나머지 단부(38)들은 구조적으로 허용될 수 있는 최소 간격을 제외하고 스위칭 바디(32)의 단부면(33, 34)까지 연장된다. 도 1에는 제 1 자속 가이드 바디(36)를 위한 지지 및 고정 수단이 도시되며, 상기 수단들은 예컨대 도 4에 도시된 클로(40)의 형태로 형성된다. 엔지니어는 자속 가이드 바디(36, 37)들을 정지한 자기장 감응 센서(35)와 스위칭 바디(32)에 대해 정렬하고 위치를 고정하기 위해 예컨대 열가소성 고정 수단 내에 자유롭게 매립할 수 있으며 상기 스위칭 바디는 양 자속 가이드 바디(36, 37)들 사이의 원호형 트랙 위에서 움직인다.
단부(38)에 대한, 그에 따라 자속 가이드 바디(36, 37)에 대한 가능한 운동 방향은 도 3에서 이중 화살표 39로 도시된다. 이로써 예컨대 N극과 S극으로 구성된 극 쌍의 내향 운동은 단부(38)들 사이에서 자기장 감응 센서(35)를 통해 자속을 발생시키며, 상기 센서는 스위칭 바디(32)로부터 상술한 큰 간격을 두고 배치된다. 스위칭 바디(32)의 자화에 따라 적어도, 상술한 자속의 세기 변화가 예상된다. 또한 세기 변화는 신호 변화를 일으키며, 이는 제어 스위칭 장치(9)로 전달된다. 2개의 자속이 도 3에 제 2 S극(S2)과 제 2 N극(N2)으로 도시된 바와 같이, 이중 화살표 39에 따른 스위칭 바디(32)의 운동에 의해 자속 가이드 바디(36, 37)와 자기장 감응 센서(35)를 연달아 상이한 방향으로 관통하면, 자기장 감응 센서(35)는 극성 변화된 신호를 제어 스위칭 장치(9)에 제공할 수 있다.
단부(38)에 대한, 그에 따라 자속 가이드 바디(36, 37)에 대한 가능한 운동 방향은 도 3에서 이중 화살표 39로 도시된다. 이로써 예컨대 N극과 S극으로 구성된 극 쌍의 내향 운동은 단부(38)들 사이에서 자기장 감응 센서(35)를 통해 자속을 발생시키며, 상기 센서는 스위칭 바디(32)로부터 상술한 큰 간격을 두고 배치된다. 스위칭 바디(32)의 자화에 따라 적어도, 상술한 자속의 세기 변화가 예상된다. 또한 세기 변화는 신호 변화를 일으키며, 이는 제어 스위칭 장치(9)로 전달된다. 2개의 자속이 도 3에 제 2 S극(S2)과 제 2 N극(N2)으로 도시된 바와 같이, 이중 화살표 39에 따른 스위칭 바디(32)의 운동에 의해 자속 가이드 바디(36, 37)와 자기장 감응 센서(35)를 연달아 상이한 방향으로 관통하면, 자기장 감응 센서(35)는 극성 변화된 신호를 제어 스위칭 장치(9)에 제공할 수 있다.
또한, 스위칭 바디(32)가 그 원주의 일부에서만 자화되도록 구성되는 것으로도 충분하다. 이 점에 있어서, 샤프트(27)에 대해 평행하게 정렬된 도시되지 않은 로드형 영구 자석을, 상기 영구 자석에 맞게 조정된 출력 소자(31)에 배치할 수도 있다.
또한 상술한 원리, 즉 "자기장 감응 센서(35)가 자화된 스위칭 바디(32)로부터 큰 간격을 두고 배치되며 자속 가이드 바디(36, 37)들이 배치된다"를 구조적 실시예에 적용할 여러 가지 가능성이 있음을 알 수 있다.
Claims (8)
- 차량 부품, 특히 차량 지붕의 지붕 플레이트와 같이 최종 위치 사이에서 조정 가능한 부품용 구동 장치(2)로서, 조정 가능한 상기 부품에 구동 연결된 전기 모터(3), 조정 가능한 상기 부품의 적어도 하나의 설정된 위치에서 전기 모터(3)를 정지시키기 위해 상기 전기 모터(3)를 제어하는 스위칭 장치(9), 적어도 간접적으로 상기 전기 모터(3)에 의해 회전할 수 있는 출력 소자(31), 상기 출력 소자(31)에 고정되며 이 출력 소자에 의해, 원호형 트랙 상에서 움직일 수 있는 스위칭 바디(32), 및 상기 제어 스위칭 장치(9)를 제어하기 위해 이 제어 스위칭 장치(9)에 대응 배치된 자기장 감응 센서(35)를 포함하며, 상기 자기장 감응 센서(35)는 제어 스위칭 장치(9)의 부품을 가진 도체 트랙 보드(20)상에 배치되고, 상기 도체 트랙 보드(20)는 하우징(6; 7, 8)의 내부에 배치되며,상기 도체 트랙 보드(20)는 상기 스위칭 바디(32)의 원호형 이동 트랙으로부터 방사 방향으로 간격을 두고 떨어져 배치되고, 상기 간격은 상기 자기장 감응 센서(35)의 크기보다 더 크며, 상기 스위칭 바디(32)가 2개의 단부면(33, 34)을 갖고, 상기 스위칭 바디(32)가 스위칭 상태일 때, 상기 자기장 감응 센서(35)와 상기 2개의 축방향 단부면(33, 34) 사이에는 각각 제 1 자속 가이드 바디(36) 및 제 2 자속 가이드 바디(37)가 배치되는 것을 특징으로 하는 차량의 조정가능한 부품용 구동 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 스위칭 바디(32)는 실질적으로, 출력 소자(31)에 대해 동심으로 배치되며 제 1 단부면(33)과 제 2 단부면(34)을 가진 자화된 링 디스크로서 형성되고, 상기 단부면들 중 하나는 적어도 하나의 N극(N)을, 그리고 대향 배치된 다른 하나의 단부면은 대응하는 S극(S)을 가지며, 상기 자속 가이드 바디(36, 37)는 단부면(33, 34)에 대해 축방향으로 동일하게 배치되는 것을 특징으로 하는 차량의 조정가능한 부품용 구동 장치.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 도체 트랙 보드(20) 상에는 적어도 하나의 추가 자기장 감응 센서가 상기 스위칭 바디(32)로부터 간격을 두고 배치되며, 상기 추가 센서(35)에는 적어도 하나의 추가 자속 가이드 바디(36, 37)가 배치되는 것을 특징으로 하는 차량의 조정가능한 부품용 구동 장치.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 자속 가이드 바디(36, 37)들은 각지게 휘어진 단부(38)들을 가지며, 상기 단부(38)들은 한편으로는 상기 자기장 감응 센서(35) 및 다른 한편으로는 상기 스위칭 바디(32)의 상기 단부면(33, 34)을 향하는 것을 특징으로 하는 차량의 조정 가능한 부품용 구동 장치.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 자속 가이드 바디(36, 37)들이 열가소성 고정 수단 내에 매립되는 것을 특징으로 하는 차량의 조정 가능한 부품용 구동 장치.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 자속 가이드 바디(36, 37)들은 연자성 재료의 와이어 섹션으로 이루어지고 예컨대 정사각형 횡단면을 갖는 것을 특징으로 하는 차량의 조정 가능한 부품용 구동 장치.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 회전 가능한 출력 소자(31)는 상기 스위칭 바디(32)와 함께 감속 기어(5)에 의해 원호형 트랙 상에서 움직이므로, 조정 가능한 상기 부품을 2개의 구조적으로 정해진 최종 위치 사이에서 조정할 때 상기 출력 소자(31)가 360°보다 작은 회전을 하는 것을 특징으로 하는 차량의 조정 가능한 부품용 구동 장치.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 스위칭 바디(32)가 피니언(28)의 샤프트(27)에 대해 평행하게 정렬된 로드형 영구자석으로 형성되고, 상기 자석은 조정될 상기 부품과 연결되는 것을 특징으로 하는 차량의 조정 가능한 부품용 구동 장치.
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