KR19990087229A - 가동부재를 위한 협착방지부를 가진 조절구동장치 - Google Patents

가동부재를 위한 협착방지부를 가진 조절구동장치 Download PDF

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Abstract

특히, 동력차량의 창문 또는 이동식 지붕과 같은 이동부재를 위한 협착방지부를 가진 조절구동장치에 있어서, 정해진 조절범위(x2-x1)에서 예정된 스프링 율을 달성하기 위해서 구동장치의 회전수 또는 속도감소기가 운동에너지의 저감을 위해 배치되어있다. "폐쇄된" 위치(x0)에 도달하기 전 예정된 범위(x2-x1) 내에서 구동장치의 회전수(n) 및 출력(P)이 선형으로 강하된다. 최소회전수(nmin)까지의 강하가 정해진 위치영역(10) 내에서 일어난다. 이 최소회전수 및 출력은 "폐쇄된" 위치(x0) 전에 정해진 위치(x3)에서 도달되며, 실질적으로 일정하다. 상이한 공급출력(Pmax, P2, P1)에 따라 예컨대 선형강하는, 강하가 일어나는 정해진 위치영역의 일정길이의 경우, 상이한 경사의 직선(12, 13, 14)을 따라 일어난다.

Description

가동부재를 위한 협착방지부를 가진 조절구동장치
독일 공개특허 DE 37 36 400 A1으로부터 알려진 이 종류의 조절구도장치에서는 정해진 조절범위에서 예정된 탄성율을 달성하기 위해 구동장치의 회전수 또는 속도감소기가 운동에너지의 저감을 위해 배치되어있다. 가동부재는, 가동부재와 정지 부분 사이에 이물질이 협착될 수 있는 위험한 협착구역을 지나 이동된다. 신호처리시의 불가피한 지연 및 기계적 가동부재의 관성으로 인해 협착방지부를 나타내는 안전장치에도 불구하고 이물질은 가동부재와 정지부분 사이에 협착될 수 있다. 이것을 회피하기 위해 이 공지의 조절구동장치에서는 가동부재가 위험한 협착영역에서 폐쇄될 때 그 이동속도가 감소되게 하고 있다. 그때 실제의 협착방지부는 경우에 따라 가동부재를 즉시 정지시키고 또한 경우에 따라서는 이동방향을 역전시킬 수 있다.
이 공지의 조절구동장치에서는, 속도감소가 단계적으로 일어나고, 즉 한꺼번에 폐쇄속도의 고단으로부터 저단으로 전환된다. 그럼으로써 급격하게 행해지는 이 저속전환의 경우에는 협착방지 장치가 착오 반응을 하고 다른 한편으로는 그로 인해 폐쇄기간이 연장된다.
본 발명은 청구항 1의 대개념에 정의된 종류에 속하는 특히, 동력차량에서의 유리창 및 이동식 지붕과 같은 가동부재를 위한 협착방지부를 가진 조절구동장치에 관한 것이다.
도 1은, 일정한 위치영역에 걸쳐 속도변화율이 상이한 경우 선형적으로 속도강하가 일어나는, 협착방지부를 가진 본 발명에 의한 조절구동장치의 제 1 실시예를 개략적으로 도시한 도표.
도 2는, 가변 위치영역에 걸쳐 속도변화율이 일정한 경우 선형적으로 속도강하가 일어나는, 협착방지부를 가진 본 발명에 의한 조절구동장치의 제 1 실시예를 개략적으로 도시한 도표.
청구항 1에 표시된 특징을 가진, 협착방지부를 가진 본 발명에 의한 조절구동장치는 상기에 반하여 최적화된 폐쇄시간으로 높은 폐쇄속도로부터 정해진 낮은 폐쇄속도로 연속적으로 이행한다는 이점을 갖는다. 협착방지부가 잘못 응답하는 것은 확실하게 방지될 수 있다.
본 발명에 따라서는 상기 이점이 원칙적으로, "폐쇄된" 위치에 도달하기 전 예정된 범위 내에서 구동장치의 회전수 및 출력이 예정된 함수관계에 따라 강하되며, 그 강하는 정해진 위치범위 내에서 최소회전수까지 일어나며, 이 최소회전수 및 출력은 "폐쇄된" 위치 전에 정해진 위치에서 도달되며, 최소회전수 및 최소출력은 실질적으로 일정하게 함으로써 달성된다. 구동장치의 회전수 및 출력의 강하는 임의의 선정가능한 함수관계에 따라 제공될 수 있다. 그럼으로써 유연한 속도 이행이 실현될 수 있다.
추가의 청구범위에 기재된 조치에 의해 청구항 1에 제시된 장치의 유리한 추가양태 및 개선형이 얻어질 수 있다. 본 발명에 의한 조절구동장치의 유리한 실시예에서는 회전수강하가 선형적으로 일어난다. 지지위치결정부를 위한 비용은 적다.
추가의 본 발명에 의한 실시형은 지수함수에 의한 강하에 기초를 두고 있다. 그럼으로써 급격한 회전수 및 출력 변화가 방지될 수 있다.
본 발명의 특히 유리한 실시예에 따라, 강하는 예정된 함수관계에 따라 일정한 위치범위에 걸쳐 최소회전수 및 최소출력까지 일어나고, 강하속도들은 실제의 공급출력, 특히 공급전압에 따라 변한다.
본 발명의 특히 유리한 추가의 변형실시예에 따라, 강하는 예정된 함수관계에 따라 가변의 위치범위에 걸쳐 최소회전수 및 최소출력까지 일어나고, 그 출발점은 각각의 실제의 공급출력, 특히 공급전압에 따라 변한다.
특히, 합목적적인 본발명의 실시예에 있어서는, 필요한 최소회전수 및 최소출력은, 특히 온도 및 습도와 같은 모든 조건하에서도 충분히 높은 폐쇄력이 보장될 수 있도록 실험적으로 결정된다.
본 발명의 유리한 양태에 있어서, 바람직한 전기 구동장치의 회전수 및 출력의 제어는 반도체소자, 특히 가변 펄스-휴지-비를 가진 선형 조절장치 또는 펄스조절장치에 의해 행해진다.
본 발명의 특히 합목적적인 추가양태에 있어, 조절구동장치는 가동부재와 "폐쇄된" 위치에 있는 고정 스토퍼 사이에 이물질이 협착하는 것을 방지하기 위한 회로와 함께 사용될 수 있다.
본 발명의 상기 추가양태의 한 실시예에 따라, 협착과정에 의한 회전수 강하의 계산시에는 그때그때 알려진 강하의 경사는 예정된 함수관계에 따라 교정인자로서의 구동장치의 회전수 및 출력에 의해 보정될 수 있다.
상기 실시예의 특히 적합한 양태에 있어서, 교정을 위해 적합화된 기억장치가 배치되고, 거기에는 회전수 및 출력의 제어된 강하가 해결가능한 난점으로서 기억된다.
본 발명에 의한 조절구동장치의 추가의 유리한 양태에 따라, 협착방지부에서의 평가를 개선하기 위해 거리파악시의 해석은 홀 센서들 사이에 EXOR 소자를 사용함에 의해 또는 다면 분극 자석링의 사용에 의해 개선된다.
본 발명의 추가의 유리한 실시형에서는, 회전수 및 출력은 대단히 작은 폭, 예컨대 4 mm 이하의 폭에 도달했을 때에는 특히 밀폐고무의 영역에 있어 최대 폐쇄력을 얻기 위해 가능한 최대값으로 상승될 수 있다. 본 발명을 도면에 도시된 다수의 실시예에 따라 이하의 기재에서 상세히 설명한다.
본 발명에 의한 조절구동장치는 예정된 함수관계에 따라 회전수 및 출력이 강하하는 것이 특징이다.
이 예정된 함수관계는 연속적인 또는 이산적인 수학적 함수의 전체 범위(스펙트럼)를 포괄한다. 나중에 실시예에 따라 설명되는 선형적 경과 외에 e 함수에 따른 강하가 제공될 수 있다. 그렇게 하면 두 회전수 단계 및 출력 단계 사이에서의 유연한 이행이 보장되는 가속과정과 제동과정이 실현된다. 이것은, 사인, 코사인, 또는 탄젠트 함수 및 그 역함수에 의한 강하에 의해 달성될 수 있다. n차 다항식도 또한 급격한 이행을 방지하고 그럼으로써 유리창 협착물의 위험이 감소될 수 있다. 여기에 기재된 함수관계에 대한 대표적인 것으로서 직선적 강하에 대한 실시예가 도시되어있다. 이것에 관한 설명은 임의의 함수에 적용될 수 있다.
도 1에는 협착방지부를 가진 본 발명에 의한 조절 구동장치의 제 1 실시예의 속도경과가 개략적 도표로 표시되어있다. 이 실시예에서는 일정한 위치영역(10)에 걸쳐 가동부재의 속도 또는 사용된 원동기, 바람직하게는 전기모터의 회전수(n)의 변화율이 상이한 경우 선형 속도강하가 일어나고 있다. 종축에는 조절구동장치의 출력(P) 또는 회전수(n)가 실려있다. 횡축에는, 구동된 가동부재가 본발명의 테두리 내에 있어 협착위험의 관심영역에 있는 굵은 수직선(11)으로 표시된 "폐쇄" 위치의 고정 스토퍼에 까지, 실제는 위치(x0)까지 이동된 거리(x)가 표시되어있다.
실시형에 따라 출력(P) 또는 회전수(n)는 일정한 위치영역에서, 즉 (x4)와 (X3) 사이에서 "폐쇄"위치(x0)에 도달하기까지 직선적으로 최소치(Pmin) 또는 (nmin)로 강하한다. 따라서 최소치에 도달되어야하는 위치(x3)까지 일종의 목표제동이 일어난다. 그 후 이 속도는 "폐쇄"위치에 도달할 때까지 유지된다. 이 속도는 (x0)에 확실히 도달할 수 있을 만한 크기이다. 이 최소치는 본 발명이 이용되는 모든 시스템의 경우 적절한 방법으로 그때의 상황을 고려하여 실험적으로 결정된다. 이 최소치는 모든 상황하에서, 따라서 예컨대 상이한 온도 및 습도의 고려 하에 "폐쇄"위치(x0)에 확실히 도달될 수 있는 크기로 정해진다.
도 1에 도시된 실시예의 경우, 속도강하가 일어나는 일정한 위치영역(10)은 일정한 길이(x4 - x3)를 갖고 출력(P) 및 회전수(n)의 강하는 직선(12, 13, 14)에 해당하는 상이한 경사로 일어난다. 선형강하는 일정한 위치, 즉 (x3)에 도달하면 종료한다. 그때는 출력 최소치(Pmin) 및 회전수 최소치(nmin)에 도달한다. 직선(12)의 경우에는 경사가 최대이고 따라서 출력감소 또는 회전수감소의 강하속도도 또한 최대이다. 이 직선(12)은 최대출력(Pmax)의 위치에서 시작되고 이 최대출력은 동력차량의 경우 배터리의 최대 공급전압일 수 있다. 직선(13)에서는 경사가 직선(12)에서 보다 작고 따라서 출력감소 또는 회전수 감소의 강하속도도 작다. 이 직선(13)은 위치(x4)에서 보다 작은 출력(P2)으로부터 시작하고 그 출력은 예컨대 동력차량의 경우 최대 이하인 배터리의 공급전압일 수 있다. 직선(14)에서는 경사가 보다 작고 출력감소 또는 회전수 감소의 강하속도도 더욱 작다. 이 직선(14)도 위치(x4)에서 출발하지만 동력차량에서 더욱 낮은 배터리 공급전압에 해당하는 출력(P1)에서 시작한다. 최소출력(Pmin)은 최소 허용가능한 공급전압으로 충당될 수 있다. 따라서 선형강하는 실제 공급출력과는 관계없이 항상 일정한 위치, 즉 (x4)에서 시작한다. 고정위치, 즉 (x3)에서 강하는 최소치로 종료한다. 이 실시형에서는 상이한 실제 공급출력이 직선들(12, 13, 14)의 상이한 경사, 즉 강하의 여러 변속에 의해 고려되고있다.
도 2에 도시된 도표의 실시예의 경우에는 일정한 위치영역(10), 즉 위치(x4)와 (x3) 사이에서 가변 강하범위에 걸쳐 최소회전수(nmin) 또는 최소출력(Pmin)까지 선형강하가 일어나는데, 그 출발점은 실제 공급출력, 특히 공급전압에 따라 다르다. 직선(24)의 경사는 일정한데 이것은 강하의 일정한 변속에 해당한다. 상이한 높은 공급출력, 특히 차량 배터리의 공급전압에 따라 각 강하개시에 대한 출발점은 상이하다. 각각 위치(x3)에서 강하가 종료되기 때문에 최대 공급출력(Pmax)의 경우의 20으로 표시된 강하범위가 가장 길다. 보다 작은 출력(P2)에 대응하는 소속 강하범위(21)는 보다 짧다. P2 보다 더 작은 공급전압(P1)에 해당하는 22로 표시된 강하범위는 더욱 짧다. 이 실시형에서는 상이한 실제 공급출력이 강하의 변화율이 일정한 경우 강하범위(20, 21, 22)의 길이가 상이한 것에 의해 고려되고 있다.
본 발명에 따라 형성된 조절구동장치는 합목적적으로 이동부재와 도면에서 11로 표시된 "폐쇄"위치(x0)의 고정 스토퍼 사이에 이물질이 협착되는 것을 방지하기 위한 회로와 함께 사용된다. 본 발명에 의한 강하방식에 의해 생긴 강하식 속도는 협착과정의 경우 야기되는 속도에 비해 작다. 그리하여 폐쇄과정이 즉각 중지하거나 경우에 따라서는 회전방향이 역전되는 원래의 협착방지부(장치)는 실질적으로 영향받지 않는다. 강하의 직선 경사는 알려져 있기 때문에, 이것은 협착과정을 통한 회전수 강하의 계산시 대응 교정치에 의해 보정될 수 있다. 교정을 위해 적당히 적합화된 기억장치가 설치되는데 거기에는 스스로 습득된 시스템의 난점이 기억된다. 본 발명에 따른 출력 및 회전수의 선형제어 강하는 이 경우에는 해결가능한 난점으로서 기억되고 저장된다. 거기에 반해 협착에 의한 회전수 강하의 계산시에는 협착방지부에서 선형 회전수강하가 계산된다.
본 발명에 의한 조절구동장치에서는 유리한 양태에 의한 회전수 또는 출력의 제어가, 특히 가변의 펄스-휴지-비를 가진 선형조절기 또는 펄스조절기의 형태의 반도체소자에 의해 실행된다. 구동모터로서는 그 경우 바람직하게는 전기 구동모터가 사용된다.
본 발명의 추가의 양태에서는 거리 파악시 진보된 해결법을 이용함으로써 협착방지 평가의 추가적 개선이 달성될 수 있다. 이것은, 90°위상차를 가진 모터축의 위치신호를 발신하는 두 개의 홀 센서 사이에 EXOR 소자를 사용함으로써 실현되는데, 이에 의해 거리정확도의 배가가 달성된다. 그러나 이것은 다면 분극 자석링과 함께 또는 그 자석링에 의해 실시될 수도 있다.
본 발명에 의한 조절구동장치는 특히 동력차량의 유리창 및 이동식 지붕의 개폐에 이용된다. 그 경우 도 1 및 2에 주어진 위치값들은 "폐쇄"위치 전방으로 x4 ≈ 500 mm, x3 ≈ 50 mm, x2 ≈ 25 mm 및 x1 ≈ 4 mm를 가질 수 있다. 약 25 mm를 갖는 위치(x2)는 많은 용도의 경우, 이 위치에서는 어떤 경우에나 운동에너지가, 협착력이 일정한 힘을 하회할 정도의, 예컨대 탄성율이 65 N/mm인 탄성봉으로 측정되었을 때 100 N 이하가 될 정도의 아주 신뢰할 만한 낮은 값으로 감소되어야 하는 그 값을 의미한다. 이런 이유로 위치(x3)에 대한 값은 약 50 mm로 선정되는데, 즉 여기에서는 회전수 및 출력이 이 예정된 한계치의 경우 가장 불리한 조건하의 어떤 경우에서도 최소치에 도달될 수 있는 그런 값이다. 약 4 mm 이하의 작은 폭의 경우, 즉, 위치(x1)와 위치(x0) 사이의 소위 고무패킹의 영역에서는 출력(P) 또는 회전수(n)는 다시 최대폐쇄력을 얻기 위해 전출력으로 상승된다. 이것이 두 도면에서 번호(15, 16, 17)로 표시되어 있는데, 이것들은 각각 실제의 출력(Pmax, P2 및 P1)에 대응 할당되어있다.
본 발명에 따라 예정된 함수관계에 따라 형성되는, 조절구동장치의 속도가 출력 및 회전수의 최소치로 강하하는 관계에 의해, 속도변화율이 알려질 수 있고 예견 가능하다. 이 강하는, 일정한 범위에 걸쳐 공급출력에 대응하여 변하는 경사로서나 또는 공급출력에 대응하는 가변길이나 기간으로 일어난다. 매 경우 목표점에 최적화되어 최소치까지에 강하된다. 본 발명에 따라 행해진 출력 및 회전수의 강하에 의해 야기되는 회전수변화는 협착과정에 의한 것에 비해 작다. 따라서 협착방지를 위한 회로와 조합하는 경우에는, 알려진 변화율로 인해 협착방지부는 실질적으로 그런 조합에 영향받지 않고 최적하게 또한 독립적으로 효과적이라고 가정된다.

Claims (11)

  1. 정해진 조절범위(x2-x1)에서 예정된 탄성율을 달성하기 위해 구동장치의 회전수 또는 속도감소기가 운동에너지의 저감을 위해 배치되어 있는, 특히 동력차량의 창문 또는 이동식 지붕과 같은 이동부재를 위한 협착방지부를 가진 조절구동장치에 있어서,
    "폐쇄된" 위치(x0)에 도달하기 전 예정된 범위(x2-x1) 내에서 구동장치의 회전수(n) 및 출력(P)이 예정된 함수관계에 따라 강하되며, 그 강하는 정해진 위치영역(10) 내에서 최소회전수(nmin)에서 일어나며, 이 최소회전수 및 출력은 "폐쇄된" 위치(x0) 전에 정해진 위치(x3)에서 도달되며, 최소회전수 및 최소출력은 실질적으로 일정한 것을 특징으로 하는 이동부재를 위한 협착방지부를 가진 조절구동장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 예정된 함수관계에 따라 일정한 위치영역(10)에 걸쳐 최소회전수 및 최소출력에서 강하가 일어나고, 강하속도(12, 13, 14)는 실제의 공급출력(Pmax, P2, P1) 특히, 공급전압에 따라 변하는 것을 특징으로 하는 조절구동장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 예정된 함수관계에 따라 가변 위치영역(20, 21, 22)에 걸쳐 최소회전수(nmin) 및 최소출력(Pmin)에서 강하가 일어나고, 그 출발점은 각각의 실제의 공급출력(Pmax, P2, P1) 특히, 공급전압에 따라 변하는 것을 특징으로 하는 조절구동장치.
  4. 제 1 항 내지 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 강하가 선형적으로 일어나는 것을 특징으로 하는 조절구동장치.
  5. 제 1 항 내지 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 강하가 지수함수의 경로에 따라 일어나는 것을 특징으로 하는 조절구동장치.
  6. 제 1 항 내지 5 항중 어느 한 항에 있어서, 필요한 최소회전수(nmin) 및 최소출력(Pmin)은 특히, 온도 및 습도와 같은 모든 조건하에서도 충분히 높은 폐쇄력이 보장될 수 있도록 실험적으로 결정되는 것을 특징으로 하는 조절구동장치.
  7. 제 1 항 내지 6 항중 어느 한 항에 있어서, 바람직한 전기 구동장치의 회전수(n) 및 출력(P)의 제어는 반도체소자 특히, 가변 펄스-휴지-비를 가진 선형 조절장치 또는 펄스조절장치에 의해 행해지는 것을 특징으로 하는 조절구동장치.
  8. 제 1 항 내지 7 항중 어느 한 항에 있어서, 조절구동장치가 가동부재와 "폐쇄된" 위치에 있는 고정 스토퍼(11) 사이에 이물질이 협착하는 것을 방지하기 위한 회로와 함께 사용될 수 있는 것을 특징으로 하는 조절구동장치.
  9. 제 1 항 내지 8 항중 어느 한 항에 있어서, 협착과정에 의한 회전수 강하의 계산시에는 그때그때 알려진 강하의 경사(12, 13, 14, 24)는 예정된 함수관계에 따라 교정인자로서의 구동장치의 회전수(n) 및 출력(P)에 의해 보정될 수 있는 것을 특징으로 하는 조절구동장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 교정을 위해 적합화된 기억장치가 배치되고, 거기에는 회전수(n) 및 출력(P)의 제어된 강하가 해결 가능한 난점으로서 기억되는 것을 특징으로 하는 조절구동장치.
  11. 제 1 항 내지 10 항중 어느 한 항에 있어서, 회전수(n) 및 출력(P)은 대단히 작은 폭, 예컨대 4 mm 이하의 폭에 도달했을 때에는 특히, 밀폐고무의 영역에 있어 최대 폐쇄력을 얻기 위해 가능한 최대값으로 상승될 수 있는 것을 특징으로 하는 조절구동장치.
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