KR20010005785A - 차량 슬라이딩 루프 조정용 구동 장치 - Google Patents

차량 슬라이딩 루프 조정용 구동 장치 Download PDF

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클라우스 포스, 게오르그 뮐러
로베르트 보쉬 게엠베하
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Abstract

공지되어 있는 구동 장치는 인쇄 회로 보드상에 배열된 브러쉬 홀더와, 조립시 나사결합 또는 조정되어야만 하는 콜렉터를 구비한 전기자를 포함한다. 이에 반하여, 본 발명에서는 인쇄 회로 보드(30) 상의 부품으로서 장착되는 브러시 홀더(25)가 구동 장치(1)의 기어 하우징(10)의 리세스(23)내로 삽입되고, 이미 조립된 전기자(14)는 콜렉터(18)위로 반경방향으로 미끄러질 수 있다. 본 발명의 구동 장치는 특히, 차량 슬라이딩 루프 조정용으로 적합하다.

Description

차량 슬라이딩 루프 조정용 구동 장치{DEVICE, IN PARTICULAR FOR ADJUSTING A VEHICLE SLIDING ROOF}
유리창 승강기를 구동하는데 이용되는 구동 장치(EP-PS 0 474 904)는 이미 공지되어 있다. 이 구동장치는 기어 하우징과 전자 하우징으로 구성되고 사출 성형된 일체형 기초 하우징을 갖고 있다. 기초 하우징에는 전기자를 가진 전기 모터가 형성되어 있다. 전기자는 포트 모양의 자극 하우징 내에 설치되어 있고, 그 하우징은 그의 개방된 정면으로 기초 하우징에 나사 연결되어 있다. 또한 전기자는 자극 하우징 외측에서 기초 하우징 내에 위치되는 콜렉터를 갖고 있다. 그리고, 콜렉터에 연결되어 있는 전기자의 단부 영역은 기어를 위한 기어 구동축의 형태 예컨대, 웜기어 축의 형태를 갖고 있다. 또한, 인쇄 회로 보드가 기초 하우징에 설치되어 있는데, 이 하우징은 인쇄 회로 보드 측방으로 이격되어 있는 좁은 브리지를 갖고 있다. 그 브리지에는 브러시를 싣고 있는 브러시 홀더가 형성되어 있다.
부가적으로, 인쇄 회로 보드는 플러그 수납체로 형성되어 있는 연결 부재를 갖고 있다. 구동 장치는 우선 인쇄 회로 보드가 기어 하우징 및 기초 하우징 내에 도입되어 거기에서 고정되도록 조립된다. 이어서, 자극 하우징 내에 설치되는 전기자가 조립되고 이를 위해 전기자를 그 콜렉터가 브러시 홀더내의 브러시들 사이에 위치되도록 삽입되어야 한다. 브러시 홀더의 최종적 위치 고정은 자극 하우징의 고정 이후 브러시 홀더를 정확히 조정한 이후에 나사로 인쇄 회로 보드에 나사 결합함으로써 수행된다. 브러시 홀더 및 콜렉터에 접촉되는 브러시는 정확히 위치 결정될 필요가 있는데, 그 이유는 그렇지 않을 경우에는 구동 장치의 신뢰성 있는 작동이 보장될 수 없기 때문이다. 그러나, 상술한 바와 같은 장착 방법은 능숙한 솜씨를 필요로 할 뿐 아니라 구동 장치의 기계적 조립에도 방해가 된다. 또한, 브러시 홀더가 인쇄 회로 보드의 매우 좁은 브리지에 형성되기 때문에, 기계적 안정성이 적고, 인쇄 회로 보드가 낭비되어 제조 비용이 높아지는 제조법이 되고 만다.
본 발명은 청구범위 제 1 항에 기재된 바와 같은 특히, 차량 슬라이딩 루프 조정용 구동 장치에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 구동 장치의 부분 단면 평면도.
도 2는 도 1에 따른 구동 장치의 부분 단면 측면도.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 브러시 홀더를 구비한 인쇄 회로 보드를 도시하는 도면.
도 4는 도 3에 따른 브러시 홀더의 정면 사시도.
도 5는 도 4에 따른 브러시 홀더의 저면 사시도.
청구범위 제 1 항의 특징을 가진 본 발명에 의한 구동 장치는 상기한 바에 반하여 조립이 간단하고, 구동 장치 내의 인쇄 회로 보드의 형상 및 배치가 공간을 최적으로 활용하고 있다는 장점을 갖는다. 본 발명의 특히 바람직한 점은 브러시 홀더의 조정이 생략될 수 있다는 점이다. 그리고, 브러시와 함께 브러시 홀더의 분해도 간단하게 행해질 수 있다.
종속항에 기재된 조치에 의해 청구범위 제 1 항에 제시된 구동 장치를 유리하게 변형 및 개선할 수 있다.
부가적으로, 브러시 홀더와 제공된 플러그 수납체가 단일 부품의 공통 부재로도 구성될 수 있고, 또한, 두 부분으로도 구성될 수 있기 때문에 대량 제조시 플러그 수납체의 위치와 형상에 관한 가변적인 다양한 요건을 만족시킬 수 있다는 것도 장점이다. 부가적인 장점은 브러시가 전기자의 최종 조립시에는 후퇴된 위치로 남아 있다가 예컨대, 기어 덮개가 최종적으로 조립된 후에야 비로소 목적에 부합되도록 맞물림이 해제되는 방식에 의해 간단하게 조립할 수 있다는 점이다. 그 외에도 특히 유리한 점은 전기자에 형성된 자기 링과 협동하여 구동 장치의 회전 속도를 파악하는 소위 홀 센서가 특히, 유리한 방식으로 인쇄 회로 보드 위에 배치될 수 있다는 점이다. 또 다른 장점은 필요한 방해 방지 소자가 브러시 홀더 내에 통합 형성 될 수 있고, 그래서, 브러시에의 공간적 근접으로 인해 방해 방지 조치의 효율이 상승될 수 있다는 것이다. 브러시 홀더 내에 일체로 형성된 방해 방지 코일에 의해 브러시가 인쇄 회로 보드 위에 제공된 전기 부품에 동시에 전기적으로 접촉될 수 있다는 것도 특히 바람직한 점이 된다. 그리고, 인쇄 회로 보드가 직사각형 형상이기 때문에 인쇄 회로 보드의 제조시 불가피한 절삭이 감소되고, 이로 인해, 인쇄 회로 보드의 제조 비용이 감소될 수 있다는 것도 장점이다.
본 발명의 실시예가 도면에 간단히 도시되어 있으며, 하기에 상세히 설명한다
도 1에는 차량, 특히, 자동차의 슬라이딩 루프를 조정하기에 적합한 구동 장치(1)의 부분 단면도가 도시되어 있다. 구동 장치(1)는 전기 모터(3)를 갖고 있고, 이 모터는 감속 기어를 구동하며, 상기 감속 기어는 예컨대, 웜기어 축(5) 및 이 기어 축(5)과 맞물려 있는 웜기어 휠(6)로 구성되어 있다. 웜기어 휠(6)은 축(8)상에 형성되어 있고, 도 1에 점선으로 도시되어 있는 구동 피니언(9)에 내 회전적으로 연결되어 있으며, 상기 피니언은 도시되어 있지 않은 기구를 통해 차량 슬라이딩 루프(도시되지 않음)를 개방 또는 폐쇄할 수 있다. 예컨대, 공구로 적절히 조작할 수 있는 구동 핀(도시되지 않음)으로 구성되어 있는 분해 기구를 통해, 웜기어 휠(6)의 구동 피니언(9)에 대한 내 회전적 결합을 단절시킬 수 있다. 감속 기어(5, 6)는 예컨대, 금속 압축 주조 부재로 구성된 기어 하우징(10) 내에 배치되어 있다. 기어 하우징(10)은 포트 모양으로 구성된 전기 모터(3)의 자극 하우징(11)에 플랜지 결합되어 있다. 자극 하우징(11) 내에는 전기자(14)가 내 회전적으로 설치되어 있고, 상기 전기자는 공지된 방식으로 코일(15)을 이용할 수 있고, 상기 코일은 자극 하우징(11) 내부의 내벽(12)에 형성된 영구자석(16)과 협동하여 코일(15)의 통전 상태에서 전기자(14)를 회전시킨다. 콜렉터(18)에는 웜기어 휠(6) 쪽 방향으로 자기 링(19)이 연결되어 있다. 자기 링(19)에는 웜기어 휠(6) 쪽 방향으로 전기자(14)를 위한 베어링(20)이 연결되어 있고, 그 외부로는 전기자(14)의 단부 영역이 기어 구동축, 예컨대, 웜기어 축(5)의 형태로 형성되어 있다.
콜렉터(18)와 자기 링(19)에 의해 대략 중앙 부분이 분할되어 있는 리세스(23)가 기어 하우징(10) 내에 배치되어 있고, 이 리세스는 예컨대 직사각형 단면을 가지고 있다. 리세스(23)는 대략 콜렉터(18)와 자기 링(19)의 영역에 걸쳐 전기자(14)의 전기자 축(17)을 따라 축방향으로 연장되어 있다. 리세스(23) 내로는 브러시 홀더(25)가 맞물려 있고, 이 홀더는 두 개 이상의 브러시(26)를 콜렉터(18)에 대해 지지하고 있다. 브러시 홀더(25)는 대략 정사각형 형태를 갖고 있고 적어도 콜렉터(18) 길이에 걸쳐 축방향으로 연장되어 있다. 제 1 실시예에 따라, 브러시 홀더(25)는 전기자 축(17)에 대한 횡방향으로 기어 하우징(10)의 거의 전체 폭에 걸쳐 연장되고, 예컨대, 플러그 수납체(28)의 형태로 구성되어 있는 접점 영역이 일체로 연장되어 있다. 플러그 수납체(28)를 구비한 단일 부재로 구성되어 있는 브러시 홀더(25)는 전체적으로 L자 형태를 갖고 있다. 기어 하우징(10) 외부로 연장되어 있는 플러그 수납체(28)는 플러그(도시되지 않음)와의 접속에 이용되는데, 이 플러그는 플러그 수납체(28)와 접속되어 구동 장치(1)에 전류를 공급한다. 브러시 홀더(25)는 도 1에 일점 쇄선으로 도시되어 있는 인쇄 회로 보드(30)상에 형성되어 있고, 이 인쇄 회로 보드는 브러시 홀더(25)와 같이 직사각형 윤곽을 갖고 있다. 인쇄 회로 보드(30)는 대체로 브러시 홀더(25)와 동일한 폭으로 전기자(14)의 전기자 축(17)에 대해 횡방향으로 최대로 연장되어 있고, 축 방향으로는 브러시 홀더(25) 보다 더 넓어서, 적어도 콜렉터(18)를 덮고, 예컨대, 자기 링(19)도 덮을 수 있다.
도 2에는 도 1에 따른 구동 장치(1)의 일부 측면 단면도가 도시되어 있으며, 도 2에 상세히 도시되어 있는 바와 같이, 브러시 홀더(25)는 그의 두 브러시(26)로 콜렉터(18)를 집게 모양으로 둘러싸고 있다. 그리고, 브러시 홀더(25)는 콜렉터(18)에 대해 반경 방향으로 이격되어 연장되는 인쇄 회로 보드(30)를 지지하는 역할도 한다. 기어 하우징(10)은 예컨대, 자극 하우징(11)까지 연장되어 있는 기어 하우징 덮개(32)에 의해 폐쇄될 수 있다. 브러시 홀더(25)와 플러그 수납체(28)는 예컨대 일체형 부재로 구성되고, 그 부재는 예컨대, 합성 수지 사출 성형법에 의해 제조될 수 있다. 자명하게, 브러시 홀더(25)와 플러그 수납체(28)는 본 발명에 따른 제 2 실시예를 간단한 약시도로 도시하고 있는 인쇄 회로 보드(30)의 평면도인 도 3에 도시되어 있는 바와 같이 인쇄 회로 보드(30)상에 개별 부재로서 각각 배치될 수도 있다.
인쇄 회로 보드(30)는 예컨대, 바리스터 등의 추가적인 부재를 포함하고, 이는 전압 안정화를 위해 배치되어 그 도전도가 전압 상승에 따라 상승하도록 구성되어 있다. 그 외에도 예컨대, 바리스터와 공동으로 소위 콤비 소자(35)로서 인쇄 회로 보드(30) 위에 배치되어 있는 콘덴서도 있다. 그 외에 예컨대, 두 개의 방해 방지 드로틀(36)과 같은 추가 소자도 포함되며, 이들은 바람직하게는 브러시 홀더(25)의 합성 수지 내에서 브러시 홀더(25)의 케이싱 형 수납체(27) 내에 설치되어 있다. 또한, 방해 방지 드로틀(36)을 인쇄 회로 보드(30) 위에 별도로 부착하는 것도 생각해 볼 수 있다. 추가의 방해 방지 드로틀들이 소위 SMD 부재(표면 장착 장치)로서 역시 인쇄 회로 보드(30)상에 설치될 수 있고, 그래서, 홀더 부재(25)에 방해 방지 드로틀(36)을 수동으로 장치할 필요가 없다. 추가로 하나 이상의 홀 센서(37)가 배치되어 있고, 이 홀 센서는 예컨대, 인쇄 회로 보드(30) 상의 방해 방지 드로틀(36) 사이에서 브러시 홀더(25)의 직사각형 리세스(29) 내에 설치되어 있다. 인쇄 회로 보드(30)의 최종 장착 후 자기 링(19) 바로 인근에 두 개의 홀 센서(37)가 배치되는 것이 바람직하다. 자기 링(19)은 하나 이상의 홀 센서(37)에 의해 전기자(14)의 실제 위치 및 그 회전 속도를 파악할 수 있도록, 이 링의 주위에 분포된 하나 이상의 영구 자화 영역을 갖고 있다. 부가적으로 인쇄 회로 보드(30)는 예컨대, 구동 장치(1)를 제어하는데 및 홀 센서(37)에 의해 발생된 전기 신호를 평가하는데 사용되는 다른 전기 또는 전자 소자를 가질 수도 있다.
도 4는 도 3에 도시된 브러시 홀더(25)의 사시도를 도시하고 있으며, 상기 도 4에 상세히 도시되어 있는 바와 같이, 두 개의 대향 위치된 브러시(26)가 브러시 통(39) 내에 설치되어 있다. 스프링 소자(40)를 통해 브러시 통(39) 내 브러시(26)의 대응 전압이 콜렉터(18)에 가해진다. 전기 도선(42)이 브러시(26)의 배면으로부터 배출되고 이 도선은 방해 방지 드로틀(36)에 전기적으로 연결되어 있다. 방해 방지 드로틀(36)은 브러시 홀더(25)로부터 돌출하는 전기 접속선(44)을 갖고 있고, 이 접속선은 대응하는 인쇄 회로 보드(30)의 개구 내로 삽입될 수 있으며, 그리하여, 인쇄 회로 보드(30)상의 접점 선로(도시되지 않음)를 통하여 인쇄 회로 보드(30)상의 부품(35, 38) 및 플러그 수납체(28)와 접속될 수 있다. 두 브러시(26)는 브러시 홀더(25)가 장착되지 않은 상태에서, 도 4의 우측에 도시된 브러시(26) 및 도 5에 도시된 두 브러시(26)의 경우 처럼, 브러시 통(39)의 개방 측면에서 맞물림 코(45)에 의해 지지되어 있다. 도 5에는 도 4의 브러시 홀더(25)의 배면 사시도가 도시되어 있으며, 상기 도 5에 상세히 도시되어 있는 바와 같이, 맞물림 코(45)는 브러시 통(39)의 대응하는 텀블러 스위치(46)에 형성되어 있고, 그래서 예컨대 도 5에 도시된 화살표(48)의 방향으로 스위치(46)를 작동시키면 맞물림 코(45)가 브러시(26)로부터 이격되는 방향으로 이동하고, 따라서, 브러시(26)의 맞물림이 해제되며, 이어서, 브러시는 스프링 소자(40)의 탄성력에 의해 브러시 통(39)으로부터 배출될 수 있다.
구동 장치(1)의 조립은 브러시 홀더(25) 및 모든 추가적인 부품(28, 35, 36, 37, 38)이 완전히 장착된 인쇄 회로 보드(30)에 의해 행해진다. 인쇄 회로 보드(30)와 기어 하우징 덮개(32)를 제외한 나머지 부품들이 완전히 조립되어 있는 구동 장치(1)내로 브러시 홀더(25)가 특히, 기어 하우징(10)내의 리세스(23)내에 위치된 상태로 도 1에 도시된 바와 같이 인쇄 회로 보드(30)가 삽입되게 된다. 리세스(23)내에서 브러시 홀더(25)를 지지하는 것은 예컨대, 브러시 홀더(25)를 리세스(23) 내로 가볍게 누르거나 탄성적으로 죄임에 의해 이루어진다. 도시되지 않은 홈, 안내 면도 고려해 볼 수 있다. 즉, 중심 설정 핀 등을 기어 하우징(10)의 리세스(23) 내에 제공하여, 이 핀이 브러시 홀더(25)에 대응적으로 형성된 맞물림 소자 및/또는 안내 소자와 협동하여 브러시 홀더(25)가 리세스(23) 내에 지지되며, 또한, 부가적으로 맞물림 결합되도록 구성할 수 있다. 브러시(26)가 브러시 통(39) 내에 있는 상태로 인쇄 회로 보드(30)와 함께 브러시 홀더(25)를 장착한 이후에, 브러시(26)가 예컨대, 맞물림 코(45)의 조작에 의해 맞물림 해제되어, 브러시 홀더(25)를 재조정할 필요 없이, 브러시(26)가 전기자(14)의 콜렉터(18)에 접하게 된다.
브러시(26)의 맞물림 해제 또는 잠김 해제는 예컨대, 도시되지 않은 핀이 도 3에 도시된 인쇄 회로 보드(30)의 브러시 홀더(25) 양단에 있는 개구(52) 내로 삽입됨에 의해 수행되고, 그럼으로써, 도 5에 도시된 텀블러 스위치(46)는 화살표(48) 방향으로 작동될 수 있다. 자명하게, 기어 하우징 덮개(32)를 통해 브러시의 맞물림 해제를 실행하는 것도 가능하며, 이를 위해서, 예컨대, 그 덮개는 인쇄 회로 보드(30)의 개구(52) 내에 적절히 맞물릴 수 있는 도 2에 도시된 2 개의 브리지(54)를 사용한다. 그러나, 도 2에 점선으로 도시된 바와 같이, 브러시 홀더(25)의 콜렉터(18) 쪽에 있는 도 4에 도시된 브러시 통(39)의 개구(50) 내에 맞물릴 수 있는 핀(55) 등을 리세스(23) 내에 제공하여, 브러시 홀더(25)가 리세스(23) 내에 완전히 삽입된 후에, 브러시(26)가 자동으로 분리되도록 하는 것도 가능하다. 상기한 브러시(26)의 잠김 및 잠김 해제 방식 대신에 도 4의 좌측에 도시된 브러시(26)의 경우처럼 콜렉터(18) 쪽으로 둥근 또는 경사진 표면(58)을 브러시(26)에 제공하여 브러시 홀더(25)가 반경 방향으로 콜렉터(18)로 올려질 때 브러시 통(39)으로부터 돌출된 브러시(26)가 기울어짐 없이 밀려지도록 할 수 있다.

Claims (10)

  1. 자극 하우징내에 설치된 전기 모터를 구비하고, 상기 전기 모터는 콜렉터가 장착된 전기자를 구비하고, 상기 전기자의 자극 하우징 외측에 위치된 부분은 기어 하우징내에 설치된 기어를 위한 기어 구동축을 형성하고, 상기 기어 하우징은 브러시 홀더가 탑재된 인쇄 회로 보드를 수용하며, 상기 브러시 홀더의 브러시는 전기자의 콜렉터와 맞물리게되는 특히, 차량 슬라이딩 루프를 조정하기 위한 구동 장치에 있어서,
    상기 인쇄 회로 보드(30)는 그 대부분의 연장 길이에 걸쳐 전기자(14)의 전기자 축(17)에 대해 실질적인 횡방향으로 연장되어 있고, 전기자(14)의 콜렉터(18)를 적어도 부분적으로 덮고 있으며,
    상기 브러시 홀더(25)는 콜렉터(18) 영역에 있는 기어 하우징(10)의 리세스(23) 내에 맞물려 있고, 반경 방향으로 장착될 수 있도록 기어 하우징(10) 내에 장착된 전기자(14)의 콜렉터(18) 쪽으로 이동될 수 있는 것을 특징으로 하는 구동 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 인쇄 회로 보드(30)는 직사각형 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 구동 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 인쇄 회로 보드(30)는 전기자 축(17)에 대해 횡방향으로 대략 기어 하우징(10)의 폭에 해당하는 폭을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 구동 장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 브러시 홀더(25)는 브러시 홀더(25)의 일부로서 형성된 플러그 수납체(28) 형태의 접점 부분을 구비하는 것을 특징으로 하는 구동 장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 브러시 홀더(25)는 상기 홀더(25)내에 일체로 형성되어 있는 방해 방지 드로틀(36)을 구비하는 것을 특징으로 하는 구동 장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 브러시 홀더(25)는 합성 수지로 구성되어 있고,
    방해 방지 드로틀(36)은 합성 수지로 형성된 케이싱 모양의 수납체(27) 내에 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 구동 장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 브러시 홀더(25)는 장착시, 상기 브러시 홀더(25)를 장착하기 위해 배치된 브러시 통(39) 내에서 브러시(26)를 지지하는 소자(45, 46)를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 구동 장치.
  8. 제 1 항에 있어서, 구동 장치(1)의 리세스(23)내 또는 기어 하우징 덮개(32)에는 장착시 브러시 통(39) 내에 있는 브러시(26)를 잠김 해제되게 하는 소자(54, 55)가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 구동 장치.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 브러시(26)는 콜렉터(18) 쪽 표면이 둥글게 또는 경사지게 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 구동 장치.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 인쇄 회로 보드(30)는 상기 브러시 홀더(25)가 리세스(23) 내에 도입된 후 전기자(14)에 제공된 자기 링(19)에 근접하게 위치되는 하나 이상의 홀 센서(37)를 갖는 것을 특징으로 하는 구동 장치.
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