JP2017160772A - 管形状の駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】出力電子装置のためのさらなる構造空間を設ける必要がない車両のフラップ、好ましくはテールゲート又はドア用の管形状の駆動装置を提供する。
【解決手段】テレスコープ式に互いに内外に差し嵌められた２つの管１０，２０は、それぞれ車両のフラップと車両自体に回動可能に取り付けられており、フラップを開閉するために、電動機１６によって駆動されるスピンドル６０とスピンドルナット７０とを用いて、互いに接近・離反する方向に移動可能である。電動機１６、スピンドル６０およびスピンドルナット７０ならびにセンサ素子を備えた電子基板２００が、管形状の駆動装置１の内部に配置されており、かつ電子基板２００には、電動機１６の駆動制御のための出力電子装置も配置されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両のフラップ、好ましくはテールゲート又はドア用の管形状の駆動装置であって、テレスコープ式に互いに内外に差し嵌められた２つの管を備えていて、該管の自由端部は、それぞれ車両のフラップと車両自体に回動可能に取り付けられており、管は、フラップを開閉するために、電動機によって駆動されるスピンドルと、該スピンドルに配置されたスピンドルナットとを用いて、互いに接近・離反する方向に移動可能である。このとき電動機、スピンドルおよびスピンドルナットならびにセンサ素子を備えた電子基板が、管形状の駆動装置の内部に配置されている、駆動装置に関する。

このような管形状の駆動装置は、通常のガスばねの箇所に、例えば自動車のテールゲートに取り付けられていて、テールゲートを自動的にもしくは遠隔操作によって開閉することができる。このときに重要なことは、このような駆動装置の構造寸法が、通常使用されるガスばねの構造寸法に比べて顕著に大きくなってはいけないことである。それにもかかわらず、駆動装置は、それ自体汎用のガスばねよりも長くなることなしに、比較的長い作業領域をカバーしなくてはならない。

従来、このような駆動装置の駆動制御は通常、固有のハウジングに収容された別個の出力電子装置によって行われており、この出力電子装置は、駆動装置の電動機の作動速度をパルス幅変調によって調整する。駆動装置自体には、単に小さなセンサ基板だけが設けられており、このセンサ基板は、多くの場合ホールセンサを用いて、フラップの動きの方向および動きの速度を検出する。駆動モータを制御する出力電子装置は、車両内のどこかに収容されねばならない。これによって、車両内における別の箇所にさらにスペースが必要となり、追加的な部材の取付けが必要となり、かつパルス幅変調された運転電流を比較的長い導線を介して伝達することが必要である。特に、最後に述べた比較的長い導線を用いた伝達形式によって、通常、電磁互換性（elektro-magnetische Vertraeglichkeit）を有する大きな問題が生じてしまう。出力電子装置と駆動装置との間における接続導線は、２０ｋＨｚのパルス幅変調周波数によって、強い妨害放射を生ぜしめる。さらにまた、かなりの導線長さと追加的に必要なコネクタとによって、導線と従来技術によって必要な様々なコネクタとの全抵抗により、大きな電圧降下が生ぜしめられる。今日、従来技術による駆動装置における全抵抗は、約２５０ｍΩである。これは、１０Ａのモータ電流の場合に、２.５Ｖの電圧損失を意味し、これは、１２Ｖ配線網では既に大きな問題となり得る。

この問題は、既に、直近の従来技術、つまり同一出願人の独国特許出願公開第１０２００８０３０２４７号明細書において公知である。この公知の構成では、１つの別体のハウジング内において、本来の機器として設けられた出力電子装置と電気エネルギアキュムレータとを直接、駆動装置に組み込むことが試みられている。しかしながら、これによって駆動装置の構造長さは、許容不能なほど増大してしまい、その結果この解決策は使用され得なかった。それというのは、この従来技術による駆動装置は、本来ガスばねのために設けられている構造空間にもはや合わなかったからである。

ゆえに本発明の課題は、上に述べた従来技術を出発点として、ガスばねの代わりに問題なく例えば自動車のテールゲートに取り付けることができ、しかも妨害放射（ＥＭＶ）を生ぜしめることがなく、また、特にフラップの開放の開始時における接続導線による電圧降下をも僅かに保つ、管形状の駆動装置を提供することである。

本発明によって初めて次のことに成功した。すなわち本発明によれば、電動機の出力制御のための出力電子装置を、この出力電子装置が従来技術の駆動装置においても設けられているセンサ基板に追加的なスペースを見出せるほどに小型化することができ、その結果出力電子装置のためのさらなる構造空間を設ける必要がなくなり、これによって駆動装置の構造寸法が許容不能なほどに大きくなることはない。

このとき特に好ましくは、電子基板は、電動機と、該電動機を保持する管の自由端部との間において、電動機に直に配置されている。このようにしてＰＷＭ周波数の影響を受ける導線距離が特に短くなり、同様に、電子装置とモータとの間における電圧降下も最小になる。

特に好ましくは、電子基板は、ディスク形状を有していて、管の対称軸線に対して垂直に配置されている。このように構成されていると、電子装置全体は、可能な限り小さな構造空間しか必要としない。

さらに別の好適な態様では、電子基板は、さらに温度センサを有している。電子基板をモータの近傍に配置することができるので、電子基板における簡単な温度測定によって、モータの過熱を認識することができる。このとき出力電子装置の制御ソフトウエアに関しての相応の保護処置としては、例えば駆動制御流の低減またはモータの遮断が該当する。

次に図面を参照しながら本発明の実施形態を詳説する。

拡大して詳しく示した電子基板と共に本発明に係る駆動装置を示す斜視図である。 図１に示した本発明に係る駆動装置の断面図である。

図１には、本発明に係る駆動装置１が斜視図で示されており、この駆動装置１は、縮小されていて、ほぼ、テールゲートを支持するための従来のガスばねの外観をも有している。図示の駆動装置１は、ハウジング管１０を有しており、このハウジング管１０に沿ってカバー管２０がテレスコープ式に移動可能に案内されている。

互いに内外に差し嵌められた管１０，２０の両自由端部には、それぞれボールソケット３０，４０が配置されており、これらのボールソケット３０，４０を用いて駆動装置は、例えば自動車のテールゲートおよびボディに、従来のガスばねにおけると同様な形式で結合可能である。

本発明に係る駆動装置の詳細な構造は、図２に示されている。ハウジング管１０の、カバー管２０に向けられた端部領域には、軸受５０が不動に組み込まれており、この軸受５０には、カバー管２０内に同軸に進入するねじ山付スピンドル６０の一端が回転可能に支持されている。ねじ山付スピンドル６０にはスピンドルナット７０が、ハウジング管１０に対して回動不能に配置されている。

スピンドルナット７０は、ねじ山付スピンドル６０を同軸に取り囲むスピンドル管８０の一端に結合されており、このスピンドル管８０の他端には、一方のボールソケット３０が不動に配置されている。

スピンドルナット７０は、スピンドル管８０を取り囲むガイド管９０内において軸方向移動可能に案内されており、ガイド管９０は、ハウジング管１０に不動に結合されている。ガイド管９０と、このガイド管９０を、半径方向間隔をおいて同軸に取り囲むカバー管２０との間のリング間隙には、圧縮コイルばね１００が配置されており、この圧縮コイルばね１００はその一端で、一方のボールソケット３０の領域においてカバー管２０に軸方向において支持され、かつ他端でハウジング管１０に軸方向で支持されている。ねじ山付スピンドル６０は、一方のボールソケット３０に向けられた端部にガイドスリーブ１１０を有しており、このガイドスリーブ１１０の円筒形の周面でねじ山付スピンドル６０は、スピンドル管８０内において軸方向移動可能に案内されている。ガイド管９０は、軸方向のスリットを有しており、このスリットは、ほぼガイド管９０の全長にわたって延在している。軸方向のスリットに相応して、スピンドルナット７０には、半径方向に突出する支持ピンが配置されており、これらの支持ピンは、軸方向のスリット内に半径方向に進入していて、ガイド管９０に対するスピンドルナット７０の回動防止のために用いられる。

ねじ山付スピンドル６０は、軸受５０を介して軸方向において支持されている。

伝動装置１５の被駆動軸１４は、同軸に回動不能にねじ山付スピンドル６０に結合されており、このとき伝動装置１５は、電動機１６の別の被駆動軸１７を介して回転可能に駆動可能である。

別の被駆動軸１７は、伝動装置１５とは反対の側においても電動機１６から突出していて、その自由端部に永久磁石１８を有しており、この永久磁石１８は、ホール素子１９を有する位置固定に配置された電子基板２００に軸方向で向かい合って位置している。第２のボールソケット４０は、閉鎖カバー２４を用いてハウジング管１０に結合されている。

図１の詳細図に示されているように、ほぼディスク形状の電子基板２００は、図２に示すように駆動装置１において管１０，２０の回転軸線に対して垂直な位置に配置されており、かつホール素子１９だけではなく、出力スイッチ２１０および、この出力スイッチ２１０を駆動制御するために必要な電子回路２２０をも有しており、これらの電子回路２２０には、出力スイッチを制御するためにコンピュータプログラムも記憶されている。

このようにして本発明は、本来の駆動装置と同じ構造長さにおいて、パルス幅変調の妨害周波数（Stoerfrequenz）に対する最適な遮蔽と、出力電子装置と電動機との間における最小の電圧降下とを達成する。

好ましくは、電子基板２００は、さらにまた温度センサ２３０を有していてもよく、この温度センサ２３０は、電子基板の本発明に係る配置形式によって、電動機１６の運転温度を監視するのに最適に配置されている。

Claims (6)

1. 車両のフラップ、好ましくはトランクリッド、テールゲート又はドア用の管形状の駆動装置（１）であって、
   テレスコープ式に互いに内外に差し嵌められた２つの管（１０，２０）を備え、該管（１０，２０）の自由端部（３０，４０）は、それぞれ前記車両の前記フラップと前記車両自体とに回動可能に取り付けられており、
   前記管（１０，２０）は、前記フラップを開閉するために、電動機（１６）によって駆動されるスピンドル（６０）と、該スピンドル（６０）に配置されたスピンドルナット（７０）とを用いて、互いに接近・離反する方向に移動可能であり、
   前記電動機（１６）、前記スピンドル（６０）および前記スピンドルナット（７０）ならびにセンサ素子（１９，２３０）を備えた電子基板（２００）が、前記管形状の駆動装置（１）の内部に配置されている、駆動装置（１）において、
   前記電子基板（２００）には、前記電動機（１６）の駆動制御のための出力電子装置（２１０）も配置されている
   ことを特徴とする、管形状の駆動装置。
2. 前記電子基板（２００）は、前記電動機（１６）と、該電動機（１６）を保持する前記管（１０）の前記自由端部（４０）との間において、前記電動機（１６）に配置されている、請求項１記載の駆動装置。
3. 前記電子基板（２００）は、ディスク形状を有していて、前記管（１０，２０）の対称軸線に対して垂直に配置されている、請求項１または２記載の駆動装置。
4. 前記電子基板（２００）は、温度センサ（２３０）をも有している、請求項２または３記載の駆動装置。
5. 前記ハウジング管（１０）は、高導電性の材料から形成されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の駆動装置。
6. 前記ハウジング管（１０）は、軟磁性の材料から成っている、請求項５記載の駆動装置。