KR20010015916A - 차량의 이동 가능한 부품용 구동 장치 - Google Patents

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클라우스 포스, 게오르그 뮐러
로베르트 보쉬 게엠베하
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Abstract

공지된 구동 장치는 차량 부품, 특히 차량 지붕의 지붕 플레이트와 같은 이동 가능한 부품의 말단 위치들 사이에서 구동할 수 있는 장치로서, 이 장치는 제 1 감속 기어를 거쳐서 피니언과 결합되는 전기 모터와, 상기 이동 가능한 부품에 할당된 적어도 한 쪽 위치에서 전기 모터를 스위칭 오프하도록 전기 모터를 제어하는 스위치 장치와, 스위치 본체를 작동시키는 제 2 감속 기어와, 전도 트랙판의 하우징 내부에서 스위치 장치를 제어하도록 스위치 본체에 의해 제어 가능하며 사다리꼴 돌기를 통하여 스위치 부품의 작동 트랙을 거쳐서 연장되는 자장 감응 센서를 구비한다. 이 돌기에 의해서, 자장 감응 센서, 예를 들어 홀 센서는 스위치 본체의 작동 트랙 근처에 직접 지지된다. 이 돌기의 배치는 재료의 낭비와 이 재료의 처리비를 야기한다.
본 발명에 따라서, 자장 감응 센서(35)는, 스위치 본체(32)의 원형 작동 트랙으로부터 반경방향으로 이격되어 배치되며, 자장 감응 센서(35)와 스위치 본체(32)의 작동 트랙 사이에서 이격되어, 예를 들어 제 2 자장 전도체(36, 37)에 의해 교락하도록 제안된다. 상기 자장 전도판(36, 37)은 연자성 와이어로 저렴하게 제조된다. 이로써, 전도 트랙판 상에서 공지된 기술에 따른 돌기를 줄일 수 있으며, 그 결과 낭비를 방지하고자 하는 목적에 따라 정확히 직각으로 상호 방향 설정된 경계 가장자리가 형성될 수 있다.

Description

차량의 이동 가능한 부품용 구동 장치{Drive device for an adjustable component of a vehicle}
출원서 제 DE 197 12 185 C1 호를 통하여, 차량 부품, 특히 차량 지붕의 지붕 플레이트와 같은 이동 가능한 부품의 말단 위치들 사이에서 구동할 수 있는 구동 장치가 공지되어 있으며, 이 구동 장치는, 제 1 감속 기어를 거쳐 샤프트 상에 안착되며 이동 가능한 부품들과 구동 결합 상태에 놓인 피니언과 결합되는 전기 모터와, 상기 이동 가능한 부품에 할당된 적어도 한 쪽 위치에서 전기 모터를 스위칭 오프하도록 전기 모터를 제어하는 스위치 장치와, 회전 가능한 구동 부품을 구비한 제 2 감속 기어와, 스위칭 장치를 작동시키기 위하여 구동 부품과 결합되며 적어도 하나의 N극과 S극을 갖는 스위칭 본체와, 이 스위칭 본체에 부착되며 스위칭 장치의 전도 트랙판 상에 배치된 자장 감응 센서를 구비한다. 또한, 전도 트랙판은 스위치 본체의 작동 트랙에까지 연장된다. 출원서 제 DE 197 12 185 C1 호의 도 4에 따라 알 수 있는 바와 같이, 전도 트랙판은 자장 감응 센서의 영역에서 돌기를 갖는 데, 이 돌기는, 예를 들어 다른 방식에서는 전도 트랙판의 직사각형 단면으로 돌출되어 형성될 수 있다. 이 돌기는 전도 트랙판에서 일종의 낭비이며, 이로써 낭비된 재료비와 낭비된 처리비를 야기한다.
이 구동 장치의 제 2 기어는 일종의 편심 기어로 형성된다. 여기서, 구동 부품에는 제 1 감속 기어의 샤프트와 동축으로 회전 가능하게 지지된 내치차가 형성된다. 또한, 상기 편심 기어 대신에, 독일특허 출원서 제 1 024 373 호에 따라서 구동 샤프트를 구비한 평기어나 워엄 기어가 사용될 수도 있다. 상기 독일특허 출원서에 따른 실시예에서는, 워엄 기어가 구동 기어로서 역할하며, 스위치 본체는 핀(pin)의 형태로 형성되어 워엄 기어 상에서 반경방향으로 고정된다. 이 핀은 전기 접점으로서 기능한다.
본 발명은 특허 청구항 제 1 항의 상위개념에 따른 구동 장치에 관한 것이다.
도 1은 구동 장치를 나타낸 도면으로서 일부를 부분 단면도로 도시한 측면도.
도 2는 도 1에 따른 구동 장치를 도시한 평면도.
도 3은 도 1과 도 2에 따른 구동 장치의 일부를 상세하게 도시한 측면도.
도 4는 도 1의 일부를 상세하게 도시한 도면.
특허 청구항 제 1 항의 특징을 갖는 구동 장치는, 전도 트랙판용으로서, 예를 들어 직사각형 단면을 선택할 수 있는 장점을 갖는다. 직사각형으로 제한된 이러한 전도 트랙판을 제조하기 위해서는, 기술적으로 간단한 방식을 통하여, 즉 단지 가로와 세로로 분할된 플레이트 형태가 유용하다. 자장 전도체는 스틱 재료나 와이어 재료로 제조될 수 있으며, 그 결과 로드나 와이어 권선의 단부에서 남는 부분은 제거할 수 있다. 이러한 금속 와이어나 스틱 재료 중에서 낭비된 부분은 다시 용해하여 반복 사용될 수 있다.
청구항 제 2 항의 특징은, 스위치 장치가 기술적으로 간단한 방식을 통하여 자화 가능하며, 스위치 본체로부터 발산된 자장은 자장 감응 센서에 양호하게 집중될 수 있다는 장점을 갖는다.
차량의 부품 중에서 이동 가능한 부품을 구동시키기 위한 본 발명에 따른 구동 장치의 실시예를 도면에 도시하며 이하에서 상세하게 기재한다.
도 1과 도 2에 도시한 본 발명에 따른 구동 장치(2)는 전기 모터(3)와, 제 1 감속 기어(4)와, 제 2 감속 기어(5)와, 하우징 하부 부품(7) 및 하우징 상부 부품(8)으로 구성된 하우징(6)과, 전기 모터(3)를 제어하는 스위치 장치(9)를 갖는다.
전기 모터(3)는, 예를 들어 직류 모터이며, 계자(field magnet: 12)와, 이 계자(12)의 내부에 배치된 회전 가능한 아마츄어(13)와, 이 아마츄어(13)에 인접한 콜렉터(14)와, 아마츄어(13) 및 콜렉터(14)를 지지하는 아마츄어 샤프트(15)와, 제 1 모터 샤프트 베어링(16) 및 제 2 모터 샤프트 베어링(17)을 포함한다. 제 1 모터 샤프트 베어링(16)과 콜렉터(14) 사이에는, 예를 들어 중공 자석체(18)가, 공지된 기술로서, 예를 들어 이 자석체의 원주 상에 분포된 N극과 S극에 의해 회전 불가하게 아마츄어 샤프트(15) 상에 배치된다. 중공 자석체(18)의 원주를 따라서, 적어도 하나의 자장 감응 센서(19, 19a), 예를 들어 홀 센서(Hall sensor)가 고정되어 설치된다. 예를 들어, 홀 센서(19, 19a)들은 하나의 전도 트랙판(conductive track plate: 20)에 의해 지지된다. 이 전도 트랙판(20)은 제어용 스위치 장치(9)를 위한 지지 부품이다. 전도 트랙판(20)은, 예를 들어 하우징 하부 부품(7) 상에 고정되며, 이때 전도 트랙판은 콜렉터(14)와 홀 센서(19)의 최소 거리를 통하여 교락되도록 방향 설정된다. 이 거리는 도 1에서 매우 명확하게 볼 수 있다. 전도 트랙판(20)이 콜렉터(14)와 홀 센서(19)를 교락하는 모습은 도 2에서 양호하게 도시되어 있다. 전도 트랙판(20)은 얇은 직사각형의 형태로 주어지며, 그 결과 이 전도 트랙판은 콜렉터(14)와 중공 자석체가 존재하는 영역으로부터 제 1 감속 기어(4)와 제 2 감속 기어(3) 위를 통과하여 전기 모터(3)의 옆으로 연장된다. 여기에는, 예를 들어 계전기(relay device: 21)뿐만 아니라 전도 트랙판(20)과 접속하는 플러그 소켓(plug socket: 22)이 배치되고, 또한 도시하지 않은 다른 전기 소자들이 배치된다. 상기 계전기(21)로부터, 예를 들어 도시하지 않은 전도 트랙이 마찬가지로 도시하지 않으며 콜렉터(14) 상에 탄성적으로 압착되는 브러시에 안내된다. 이때, 계전기(21)는 모터가 상이한 회전 방향으로 회전하도록 스위칭 온 및 오프 가능하게 형성된다.
하우징 하부 부품(7) 위에는 하우징 상부 부품(8)이 배치되며, 여기서 하우징 하부 부품(7)과 하우징 상부 부품(8)은 전도 트랙판(20)을 전면(all-round)에서 보호하도록 둘러싼다. 이 점에 있어서, 전도 트랙판(20) 상에 배치된 제어 회로 장치(9)는 구동 장치(2) 내에 구성된다.
아마츄어 샤프트(15)는 제 1 아마츄어 베어링(16)의 영역에서 워엄 기어(26) 내에 삽입되는 워엄 샤프트(25)까지 연장된다. 워엄 기어(26)는 샤프트(27)와 회전 불가하게 결합되며 이 샤프트(27)에 의해 하우징 하부 부품(7) 내에서 회전 가능하게 지지된다. 워엄 기어 샤프트(25)와, 워엄 기어(26)와, 샤프트(27)는 제 1 감속 기어(4)를 형성한다. 샤프트(27)는 하우징 부품(7)의 바깥쪽에 장착된 피니언(28)과 회전 불가하게 결합된다. 피니언(28)은, 예를 들어 도시하지 않은 차량 지붕의 지붕 플레이트(roof plate)쪽으로 연장되어 이 지붕 플레이트와 결합되는 유연한 형태의 두 개의 안내 및 압력 수단(29, 30)과 연결된다. 이 안내 및 압력 수단(29, 30)은 본 발명의 대상은 아니며 오히려 공지된 기술이다. 본 발명은 단지, 지붕 플레이트 이외에도 차량의 문이나 차량의 창유리와 같은 다른 이동 가능한 부품을 구동시킬 수 있는 장치를 제시하고자 하는 것이다.
실시예에 있어서, 독일 출원서 제 DE 197 12 185 C1 호를 통하여 공개된 방식에서는 제 2 감속 기어(5)가 제 1 감속 기어(4)의 샤프트(27) 상에서 기계식으로 연결(couple)된다. 제 2 감속 기어(5)는, 예를 들어 독일 출원서 제 DE 197 12 185 C1 호에서, 또한 다른 일례의 공지된 기술에서 표준 기술로서 알려진 방식으로 형성된다. 본 발명의 요지는, 단지, 스위치 본체(32)를 지지하며 이 스위치 본체(32)를 원형으로 구부러진 트랙 상에서 작동시키는 회전 가능한 구동 부품(31)을 제 2 감속 기어(5)를 통하여 작동시키고자 하는 것이다. 이때, 제 2 감속 기어(5)는, 예를 들어 구조적으로 구속된 두 개의 말단 위치들 사이에서 지붕 플레이트를 이동시킬 때 구동 부품(31)이 360o이하로 회전하도록 설치된다. 예를 들어, 다른 구조물은 회전을 300o이상으로 제한할 수 있다.
실시예에 있어서, 스위치 본체(32)는 일종의 폐쇄 환상 디스크로 형성되며 환상면으로 제한된 제 1 정면(33)과, 마찬가지로 환상면으로 제한된 제 2 정면(34)을 갖는다. 도 3에서 확대도로 도시한 바와 같이, 스위치 본체(2)는, 이 스위치 본체가 양 정면들 중 한쪽 면에 N극을, 다른 쪽 면에 S극을 갖도록 자화된다. 예를 들어 원주 방향을 따라서, N극 옆에는 S2극이 존재할 수 있으며, 이때 S2극에 대해 대향 배치되며 상술한 S극에 인접한 정면 상에는 N2극이 형성된다.
스위치 본체(32)는 전도 트랙판(20) 상에 고정된 자장 감응 센서(35)의 원거리 작동체 역할을 한다. 도 1과 도 2에서 쉽게 알 수 있는 바와 같이, 자장 감응 센서(35)와 자화된 스위치 본체(32) 사이의 거리는 보통 자장 감응 센서(35)와 하우징 사이의 거리보다 크다. 자장 감응 센서(35)는, 예를 들어 홀 센서이며, 실질적으로 전도 트랙판(2)에 대해 수직하게 뻗어 있는 자기력선이 센서 신호를 발생시킬 뿐만 아니라 이 신호를 전달하도록 방향 설정된다.
상술한 바와 같이 스위치 본체(32)로부터의 이격 거리가 큰 상태에서, 스위치 본체(32)가 구조물에 의해 미리 설정된 스위칭 위치에 존재할 때, 이 스위치 본체로부터 발생된 자계는 자장 감응 센서(35)와 충분히 큰 통전 상태에 놓이게 됨으로, 자장 감응 센서(35)와 스위치 본체(32), 더 구체적으로 이 스위치 본체의 양 정면(33, 34) 사이에는 제 1 자장 전도체(36)와 제 2 자장 전도체(37)가 배치된다. 예를 들어, 자장 전도체(36, 37)들은 연자성 와이어 재료의 절편으로 구성된다. 예를 들어, 와이어는 정사각형 단면을 갖는 와이어로서 사용될 수 있다. 예를 들어, 자장 전도체(36, 37)는 일정 각도를 이루도록 구부러져, 한편으로 자장 감응 센서(35)에 대항하여, 다른 한편으로 스위치 본체(32)의 정면(33, 34)에 대항하여 방향 설정된 단부(38)를 갖는다. 예를 들어, 상기 단부(38)는 길게 연장되는 불리한 공기 틈새를 차단하기 위하여 자장 감응 센서(35) 위에, 그리고 전도 트랙판(20)의 아래쪽에 배치된다. 적절하게는, 추가의 단부(38)가 구조적으로 가능한 최소한의 조치가 이루어질 때까지 스위치 본체(32)의 정면(36, 37)에 접근된다. 도 1에서 제 1 자장 전도체(36)를 위한 지지 및 고정 수단을 도시하며, 이 수단은, 예를 들어 도 4에 도시한 크로우(craw:40)의 형태로 형성된다. 예를 들어 안착된 자장 센서(35)와, 양 자장 전도체(36, 37)들 사이에서 원형으로 구부러진 형태의 트랙 상에서 운동하기 위한 스위치 본체(32)에 대하여 상대적인 정렬과 베어링 고정을 목적으로, 예를 들어 열가소성 고정 수단 내에 자장 전도 수단(36, 37)들과 같은 구조물이 자유롭게 삽입될 수도 있다. 단부(38)에 대하여, 또한 이로 인한 자장 전도체(36, 37)에 대하여 상대적으로 가능한 운동 방향은 도 3에서 양방향 화살표(39)로 표시한다. 이로써, 예를 들어 N극과 S극으로 구성된 쌍 극의 내향 운동은 단부(38)들 사이에서 상술한 스위치 본체(32)와 큰 이격 거리를 통하여 배치된 자장 감응 센서(35)를 통하여 자장을 유도한다. 스위치 본체(32)의 자화 후에는 이 자화의 강도에 관련하여 상술한 자장의 적어도 일부분이 변화할 것으로 예상된다. 또한, 강도 변화는 제어용 스위칭 장치(9)에서 취급되는 신호 변화에 영향을 미친다. 도 3에서 제 2 S극(S2)과 제 2 N극(N2)을 통하여 도시한 바와 같이, 스위치 본체(S2)가 양방향 화살표(39)에 따라 작용함으로써 두 개의 자장이 상이한 방향으로 서로에 대해 자장 전도체(35, 36)와 자장 감응 센서(35)를 통전시키며, 이로써 자장 감응 센서(35)는 제어용 스위치 장치(9)의 극성 변화를 통하여 신호를 처리한다.
따라서, 본 발명은 스위치 본체(32)가 이 스위치 본체의 원주의 일부 상에서 충분히 자화될 수 있도록 수행됨을 추가로 제시한다. 이 점에 있어서, 도시하지 않은 스틱 형태의 영구 자석을 샤프트(27)에 대해, 그리고 영구 자석에 적용된 구동 부품(31) 상에 평행하게 정렬하여 장착할 수 있는 가능성이 존재한다.
또한, 상술한 원리, 즉 "자장 감응 센서(35)가 자화된 스위치 본체(32)와 정렬된 자장 전도체(36, 37)에 대해 큰 이격 거리를 갖는다"는 원리에 의해 구조적으로 가능한 해결책을 통한 변형된 다른 가능성이 존재함을 알 수 있다.

Claims (3)

  1. 차량 부품, 특히 차량 지붕의 지붕 플레이트와 같은 이동 가능한 부품의 말단 위치들 사이에서 구동하며,
    상기 이동 가능한 부품과 구동 결합 상태에 놓이는 전기 모터(3)와, 상기 이동 가능한 부품에 할당된 하나 이상의 위치에서 전기 모터(3)를 스위칭 오프하도록 전기 모터(3)를 제어하는 스위치 장치(9)와, 상기 전기 모터(3)에 의해 적어도 직접 회전할 수 있는 구동 부품(31)과, 상기 구동 부품(31)에 고정되어 이 구동 부품에 의해 원형으로 구부러진 형태의 트랙 상에서 운동할 수 있는 스위치 본체(32)와, 상기 제어용 스위치 장치(9)를 제어하기 위해서 이 제어용 스위치 장치(9)에 부착된 자장 감응 센서(35)를 구비하며,
    상기 자장 감응 센서(35)는 제어용 스위치 장치(9)의 일부분을 구비한 전도 트랙판(20) 상에 배치되며, 상기 전도 트랙판(20)은 하우징(6; 7, 8)의 내부에 배치되는 것을 구비하는 차량의 이동 가능한 부품용 구동 장치(2)에 있어서,
    상기 전도 트랙판(20)은 원형으로 구부러진 스위치 본체(32)의 작동 트랙으로부터 반경방향으로 이격되어 배치되고, 이격 거리는 자장 감응 센서(35)의 이격 거리보다 더 크며,
    상기 자장 감응 센서(35)와 스위치 본체(32) 사이에는, 스위치 본체가 스위칭 상태일 때, 하나 이상의 자장 전도체(36, 37)가 배치되는 것을 특징으로 하는 구동 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 스위치 본체(32)는 구동 부품(31)과 동축으로 배치되며 제 1 정면(33)과 제 2 정면(34)을 구비한 자기 환형 디스크로서 형성되고, 상기 정면 중 한쪽은 하나 이상의 N극을, 대향 배치된 다른 쪽의 정면은 상응하는 S극을 가지며,
    상기 자장 전도체(36, 37)는 정면(36, 37)에 대해 축방향으로 동일하게 배치되는 것을 특징으로 하는 구동 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 전도 트랙판(20) 상에는 하나 이상의 추가 자장 감응 센서가 스위치 본체(32)로부터 일정 거리 이격 되어 배치되며,
    상기 추가 센서(35)는 하나 이상의 추가 자장 전도체(36, 37)에 배치되는 것을 특징으로 하는 구동 장치.
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