(57)【要約】  励磁機主磁界（ＢＥ）を発生する１つのモータ磁石（７）と、その磁極（７ａ、７ｂ）の間に回転可能に配置される１つのモータ電機子（８）とを有する駆動モータ（１）を備えた自動車調整駆動装置（２）において、センサ装置の一体化を高めるため、特に位置、回転方向、挟み込み状況又は回転数変化を検知するために、磁気センサ（１０）を電機子の１回転中に励磁機主磁界（ＢE）の磁束密度変化（ΔＢ）を検出するように位置決めする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
励磁機主磁界（ＢE）を発生するモータ磁石（７）と、その磁極（７ａ、７ｂ）の間に回転可能に配置されるモータ電機子（８）とを有する駆動モータ（１）と、モータ電機子（８）の１回転（１３）中に励磁機主磁界（ＢE）の磁束密度変化（ΔＢ）を検出するように位置決めされた磁気感知センサ（１０）とを備えた自動車の調整駆動装置。
【請求項２】
センサ（１０）によって検出される磁束密度変化（ΔＢ）が、交互に切り替わり、異なる磁気特性（μr）を有するモータ電機子（８）の周方向で変化する周面部分（８ａ、８ｂ）に基づいて発生する請求項１記載の調整駆動装置。
【請求項３】
モータ電機子（８）の周面部分が、多数の電機子歯（８ａ）とその間にある電機子スロット（８ｂ）とによって形成されている請求項２記載の調整駆動装置。
【請求項４】
センサ（１０）が、電機子の各回転（１３）時に、電機子歯（８ａ）の数に一致した数の信号パルス（ＳI）を有する信号（Ｓ）を発生する請求項３記載の調整駆動装置。
【請求項５】
電流（ＩS）を通すセンサ（１０）が設けられており、モータ電機子（８）の交互に通過する周面部分（８ａ、８ｂ）において、このセンサが異なる磁気抵抗に起因した信号レベル（ＨＰ、ＴＰ）の変化を検出する請求項１から４の１つに記載の調整駆動装置。
【請求項６】
駆動モータ（１）の内部で、磁極（７ａ、７ｂ）とモータ電機子（８）との間に形成された空隙（１２）の極側にセンサ（１０）が配置されている請求項１から５の１つに記載の調整駆動装置。
【請求項７】
モータ磁石（７）により形成された定常励磁機主磁界（ＢE）の内部にセンサ（１０）が配置されている請求項１から６の１つに記載の調整駆動装置。
【請求項８】
磁極（７ａ、７ｂ）の一方の内部又は近傍にセンサ（１０）が位置決めされている請求項１から７の１つに記載の調整駆動装置。
【請求項９】
駆動モータ（１）の整流区域（３）の外側にセンサ（１０）が位置決めされている請求項１から８の１つに記載の調整駆動装置。
【請求項１０】
駆動モータ（１）の整流区域（３）とモータ磁石（７）の磁極（７ａ、７ｂ）の一方の間にセンサ（１０）が位置決めされている請求項１から９の１つに記載の調整駆動装置。
【請求項１１】
１つのＮ極（Ｎ）又は２つのＮ極（Ｎ）と１つのＳ極（Ｓ）又は２つのＳ極（Ｓ）とを有する２極又は４極永久磁石によって定常励磁機主磁界（ＢE）が発生される請求項１から１０の１つに記載の調整駆動装置。
【請求項１２】
モータ電機子（８）の電機子歯（８ａ）がモータ巻線（９）を備える請求項３から１１の１つに記載の調整駆動装置。
【請求項１３】
モータ電機子（８）により発生される電機子横磁界（ＢA）の横磁界成分（ＢQ）と励磁機主磁界（ＢE）とが重なっている磁界領域内にセンサ（１０）が位置決めされている請求項１から１２の１つに記載の調整駆動装置。
【請求項１４】
センサ（１０）の位置（ＰS）で最大電機子横磁界（ＢA）の横磁界成分（ＢQ）が５０％未満である請求項１３記載の調整駆動装置。
【請求項１５】
モータ電機子（８）を電機子電流（ＩA）が流れるとき、センサ（１０）によって発生される信号（Ｓ）は、励磁機主磁界（ＢE）の磁束密度変化（ΔＢ）の結果としてセンサ位置（ＰS）で生成される第１信号成分（ＳE）と、電機子横磁界（ＢA）の横磁界成分（ＢQ）の結果として生成される第２信号成分（ＳA）とを含む請求項１から１４の１つに記載の調整駆動装置。
【請求項１６】
電機子の１回転（１３）中に磁束密度変化（ΔＢ）が現れる位置（ＰS）にセンサ（１０）を受容するように形成された駆動モータ。
【請求項１７】
駆動モータ（１）に付設された磁気感知センサ（１０）を有し、自動車の調整駆動装置（２）において位置、回転方向および／又は挟み込み状況を検知するための、特に磁束密度変化（ΔＢ）、磁気抵抗変化および／又は磁気誘導変化を検知するための装置。
【請求項１８】
駆動モータ（１）の電機子回転（１３）中に発生するセンサ信号（Ｓ）を評価するための方法であって、電機子歯（８ａ）の数に一致した数の信号パルス（ＳI）をモータ電機子（８）の各回転に割り当てる方法。
【請求項１９】
モータ電機子（８）の回転方向（１３）を、センサ信号（Ｓ）のエッジ形状（Ｆ1、Ｆ2）から判定する請求項１８記載の方法。
【請求項２０】
モータ電機子（８）を電機子電流（ＩA）が流れる際に生ずるセンサ信号（Ｓ）は、励磁機主磁界（ＢE）の磁束密度変化（ΔＢ）に伴い生ずる第１信号成分（ＳE）と、電機子横磁界（ＢA）の横磁界成分（ＢQ）の結果としてセンサ位置（ＰS）で生じかつ電機子電流（ＩA）の値に依存した第２信号成分（ＳA）とを含み、駆動モータ（１）の実際のモータトルク（Ｍ）を判定するためにセンサ信号（Ｓ）から第２信号成分（ＳA）が取り出される請求項１８又は１９記載の方法。
【請求項２１】
モータ電機子（８）の回転方向（１３）を横磁界成分（ＢQ）の方位から判定する請求項２０記載の方法。
【請求項２２】
電機子横磁界（ＢA）の横磁界成分（ＢQ）に伴い現れるオフセット（Ｏ（±））を回転方向判定に用い、正のオフセット（Ｏ（＋））のときモータ電機子（８）の第１回転方向を検知し、負のオフセット（Ｏ（＋））のとき逆の回転方向を検知する請求項２０又は２１記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各１つの駆動モータと磁気センサを備えた自動車調整駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の電動駆動式調整機構の位置検知、回転方向検知、回転数検出および／又は挟み込み状況検知のために、位置センサおよび／又は回転方向センサを備えたセンサシステムがしばしば利用される。送受信原理に従って作動するこのようなセンサシステムは、通常例えばホールセンサ又はコイルの形態の受信器を補足して、多数の磁極、即ち少なくとも１つのＮ極と１つのＳ極とを備えた磁気円板又は環状磁石の形態の送信器を必要とする。
【０００３】
調整経路にわたって一定した調整速度を達成すべく、回転駆動時又は例えば座席調整等の直線的調整時、特に挟み込み防止システムと併せて極力短い反応時間を可能とすべく、センサシステムの分解能にしばしば厳しい要求が出される。
【０００４】
この点について、独国特許第１９８３５０９１号明細書により、自動車内の電動駆動式調整機構を制御および調節する方法が公知である。そこでは、送信器機能を引き受ける多極磁石の形態で、調整駆動装置の駆動モータの駆動軸に結合された変換器と磁気感知要素の形態のセンサとを備えたセンサ装置が利用されている。センサ信号を評価すべく、電子ユニットが利用される。
【０００５】
国際公開第０３／０１９７５１号パンフレットによる実施形態では、送信器機能を引き受ける環状磁石が整流子モータの駆動軸に嵌着されており、電子評価装置と結合されたホールセンサが非接触式に向き合わせて環状磁石に付設されている。受信器側センサは、モータ軸の各回転中ホール効果の結果として、モータ軸と一緒に回転する環状磁石の磁極の数に一致した数の信号パルスを提供する。センサの後段に設けられた電子評価装置によって、個々の信号パルスの系列に基づき並びに周期とパルス長とから回転方向又は回転数、従ってやはりモータトルクを求めることができる。そのことからやはり、調整駆動装置によって動かされる調整要素、例えば窓ガラスの実際の位置を判定でき、更に挟み込み状況を検知できる。
【０００６】
直流給電式棒巻電機子モータを利用する選択的システムでは、駆動モータの整流過程に起因した電流リップルを、回転数、回転方向および調整位置の検知のために利用できる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、調整駆動装置とセンサ装置の極力高い一体化を達成することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この課題は、本発明によれば、請求項１の特徴によって解決される。このため、励磁界又は励磁機主磁界を発生する１つのモータ磁石とその磁極の間に回転可能に配置される１つのモータ電機子とを有する駆動モータを備えた自動車調整駆動装置において、センサ装置の一体化を高めるために、特に位置、回転方向、挟み込み状況又は回転数変化を検知するために、磁気感知センサは電機子の１回転中に励磁機主磁界の磁束密度変化を検出するように位置決めされている。
【０００９】
本発明の有利な諸構成、諸形態、変更形態は従属請求項の対象である。
【００１０】
それによれば調整駆動装置は駆動モータと、好適にはその励磁機主磁界に一体化されたセンサとを有する。駆動モータは、励磁機主磁界を発生すべく、ステータ側に１つの永久磁石と、望ましくはその２つの磁極の間に回転可能に配置される１つのモータ電機子とを含むとよい。モータ電機子は多数の電機子歯又は電機子極と、それらの間に設けられる電機子スロットとを有する。基本的に電磁石もモータ磁石として利用できる。モータ磁石としての永久磁石の使用時、電機子歯は通電可能なモータ巻線を備える。調整駆動装置は自動車の調整要素、特に窓ガラス、座席、バックドア又はスライドルーフの駆動に役立つ。
【００１１】
磁気センサはホールセンサであるとよい。磁気センサの位置は、センサを常に定常励磁機主磁界に曝すことで判定できる。この結果、センサは固定動作点で既に、センサ側でホール効果を含む電流磁気効果に伴い測定可能な電圧又はホール電圧の態様の相応した信号基本レベルで作動する。モータ電機子の回転の間、センサは、交互に変化する空隙誘導および／又は交互に変化する磁気抵抗に基づいて励磁機主磁界の磁束密度変化を検出する。換言すれば、動作点として役立つ信号基本レベルから出発し、センサは更に、交互に切り替わる、異なる磁気特性を有するモータ電機子の周方向で変化する周面部分に基づいて、モータ磁石によって発生される磁界のパラメータ変化を検出する。
【００１２】
送受信機能用の個別の機能要素又は機能部材の数を減らすことで、自動車調整駆動装置内で位置又は回転方向又は回転数変化を検知するためにセンサ装置の諸機能の一体化向上を達成できるとの考えから、本発明は出発する。部品点数の低減それ自体は、調整駆動装置自体に既に設けられている機能性又は手段が送信機能又は受信機能を一緒に引き受けることで達成できる。ところで電流磁気効果に基づいて受信器側センサ信号を発生するのに必要な磁界は、駆動モータの定常励磁機主磁界の態様で既に存在している。従って、駆動モータの運転中に磁気パラメータの変化が存在しかつこの変化が検出可能なら、付加的磁気感知要素、特にふつう利用される環状磁石を送信器側では省略可能である。
【００１３】
ところで、既存のモータ磁石によって発生される定常励磁機主磁界から出発して少なくとも１つの露出箇所でモータ電機子の回転運動の結果として磁界の変化が生ずるとの認識が本発明の根底にある。特に露出箇所を交互に通過する電機子歯および電機子スロットの態様の周方向で変化する周面部分でもって比透磁率はモータ電機子の通電時にも非通電時にも変化する。それは、電機子歯が一般に鉄を含み、こうして部分的に露出箇所で比較的大きな空隙誘導と同時に僅かな磁気抵抗とを引き起こす一方、露出箇所を通過する電機子スロットが比較的僅かな空隙誘導と比較的大きな磁気抵抗とをもたらすことに起因する。比透磁率μrのこの動的周期的変化は、式Ｂ＝μr・（μO・Ｈ）により、露出箇所で磁束密度Ｂの相応する変化をもたらす。
【００１４】
次に、露出箇所に位置決めされた磁気感知センサ又はホールセンサは式ＵH≒Ｉ・Ｂによりセンサ信号又はホール電圧信号を発生し、この信号はセンサを流れる電流Ｉが一定のとき磁束密度Ｂの変化に基づくレベル変化、従って相応する信号パルスを含む。センサ信号の信号パルス数はモータ電機子の電機子歯の数に一致する。
【００１５】
こうして露出箇所又は各露出箇所に磁気感知要素を配置することで、評価可能なセンサ信号が得られる。２つのＮ極と２つのＳ極とを持つ４極永久磁石として又は有利には１つのＮ極と１つのＳ極とを持つ２極永久磁石として形成したモータ磁石は二重の機能を引き受ける。こうして、駆動モータに既に設けられている永久磁石は、一方で定常励磁機主磁界を発生し、他方でセンサ装置の内部で送受信システムの送信器機能を提供する。
【００１６】
この磁極感度又はリラクタンスによって引き起こされる信号パルスは、定常励磁機主磁界の基本磁界強度と、モータ電機子の各電機子回転中に周期的に変化する交流磁界強度を有する重畳交流磁界とから生ずる。特に費用上の理由から単に２極又は４極の付加的環状磁石に比べて、既存の６極又は８極駆動モータにおいて送信器機能を提供すべく、電機子１回転毎に、即ちモータ電機子が３６０°の回転角度だけ回転する毎に、評価可能な信号パルスの数は比較的大きく、相応に高い分解能を持つセンサシステムを提供する。
【００１７】
それに加えて、公知のようにモータ電機子の回転方向の変化に伴ってセンサ信号の信号エッジのエッジ形状又は信号パルスも変化するので、そのことのみからでもモータの回転方向は判定可能である。更に、調整駆動装置によって動かされる自動車の調整要素の位置検知は、一方でセンサ信号の信号パルスの数、他方でその繰返し精度が従来のセンサと比較して特別大きいが故に、比較的高い信頼性で可能である。
【００１８】
好ましいセンサ位置は、励磁機主磁界内部の、整流子モータに設けられている整流区域（中性領域）に対して９０°ずれた露出箇所である。その際、センサは各磁極内部の相応する凹部又は穴に直接嵌挿できる。センサの付加的位置又は選択的位置は、整流区域とこの区域に隣接する磁極との間の領域内にある。更に、調整駆動装置内の様々な露出箇所に複数のセンサを位置決めしておくこともできる。
【００１９】
各センサは直接又は間接的に駆動モータの内部で、その励磁機主磁界の各露出箇所に配置できる。間接的な配置のために、センサは、電流磁気効果に基づいて作動するセンサ要素と、これに結合された磁性又は磁化可能なバイアス要素とで構成される。その場合、励磁機主磁界の露出箇所に配置されるバイアス要素は、電流磁気効果又はホール効果にとって必要なセンサ動作点を提供するのに役立つ。磁極とモータ電機子との間の、空隙の極力直接的近傍の各センサ位置が好ましい。こうして、ホール効果、即ち通電するセンサの、磁界および特にその変化により引き起こされる電荷キャリアの分離を極力効率的に利用すべく、センサは基本的に励磁界に直接又は間接的に曝される。
【００２０】
好ましい１変更態様によれば、モータ電機子により発生される電機子横磁界の横磁界成分が定常励磁機主磁界に重なっている駆動モータ磁界領域内にセンサを位置決めする。モータ電機子の回転方向に応じて、この横磁界成分（オフセット）は励磁機主磁界に加算又は減算される。こうしてオフセットの（正又は負の）前置符号、即ち横磁界成分の方位から、簡単かつ確実な方法でモータ電機子又は駆動モータの回転方向を検知および／又は判定できる。横磁界成分又はオフセットは最大電機子横磁界の５０％未満、有利には２０％未満とすべきである。
【００２１】
本発明のこの変更態様は、以下でセンサ位置と称する相応するセンサ位置決めの際、モータ電機子により生ずる電機子横磁界の、位置に依存して異なる大きさの磁界成分が励磁機主磁界に重なっているとの考えから出発している。電機子横磁界はそれ自体、即ちその磁界強度に関してやはり位置に左右されないが、しかし電機子電流に依存している。一方で位置非依存性、他方で電機子電流依存性によって、電機子電流に依存した付加的信号成分（オフセット）がセンサ信号に含まれるという効果が現れる。電機子電流それ自体が駆動モータのモータトルクに直接比例している故、この付加的信号成分を実際のモータトルクの判定に利用できる。
【００２２】
モータトルクそれ自体は、駆動システムの動き易さの尺度、特に調整駆動装置によって駆動される自動車の調整要素の動き易さの尺度である。こうして、センサ信号のこの付加的信号成分を介して動き難さ、特に挟み込み状況を確実に検知でき、それ故に挟み込み保護システムの機能に特別有利に利用できる。
【００２３】
それと共に、周方向で変化するモータ電機子周面部分の数、特にその電機子歯の数、相応する数の信号パルスがモータ電機子の各回転に割り当てられる、駆動モータの電機子回転中に生ずるセンサ信号を評価するための方法において、付加的に、モータ電機子の回転方向を信号パルスのエッジ形状から判定すると望ましい。
【００２４】
モータ電機子の通電時、従って電機子電流を流しているとき、第１信号成分と第２信号成分とを含むセンサ信号を発生するとよい。第１信号成分は、磁気パラメータの変化の結果として、特に励磁機主磁界の磁束密度の変化に基づいて生ずる。第２信号成分は、電機子横磁界、特に電機子横磁界の横磁界成分の結果として生ずる。この第２信号成分（オフセット）は、駆動モータの実際のモータトルクを判定するためにセンサ信号から取り出さすとよい。電機子横磁界の、相応するセンサ位置に存在する各横磁界成分は、有利には回転方向の検知にも利用できる。
【００２５】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳しく説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
相対応する部品には、全ての図で同じ符号を付している。
【００２７】
図１〜３は駆動モータ１を自動車の調整駆動装置２の一部として示す。以下で整流区域とも称する一点鎖線で示した中性区域３とこれに直交する一点鎖線４との中央交点で、以下で駆動軸５と称するモータ軸又は電機子軸が嵌着されている。この軸は図示座標系によればＸ方向に、従って図示平面に垂直に延びている。その場合、整流区域３がＹ方向に延びる一方、磁気Ｎ極と磁気極Ｓとの間の想定結線４はＺ方向に延びている。駆動軸５は、図示しない方法で、例えば連結要素を介して調整要素、例えば自動車の窓ガラス、座席、バックドア又はスライドルーフと連結されている。図示駆動モータ１は調整要素に連結された連結要素と共に自動車調整駆動装置２を形成する。
【００２８】
駆動モータは、モータヨーク６の内部に、Ｎ極７ａとこれに対向配置されるＳ極７ｂとを有する永久磁石の態様の２極モータ磁石７と、電機子軸５に一致する回転軸線の周りを回転可能に配置されるモータ電機子８とを有する。モータ電機子はそれ自体、この実施例において８つの電機子歯８ａとその間に設けられる相応する数の電機子スロット８ｂとを含む。電機子歯８ａは巻線相又は通電可能なモータ巻線９が巻回されている。
【００２９】
モータ巻線９の通電時、結果的に生じる電機子電流ＩAの電流方向は黒点を付した巻線部分で図示平面から外、従って（＋）Ｘ方向を向く一方、十字を付した巻線部分では電機子電流ＩAの電流方向は図示平面のなかに、従って（−）Ｘ方向に延びている。
【００３０】
駆動モータ１にセンサ装置が一体化されている。センサ装置は駆動モータ１により駆動される調整要素の位置検知とモータ電機子８の回転方向検知とに役立つ。更に、センサ装置はモータ回転数の検出又は判定に役立ち、それに加えて、モータトルク、特にその変化を捕捉するのに適している。
【００３１】
センサ装置の送受信機能性のため、受信器機能性を果たす磁気感知センサ１０を個別の部材として設けている。それに対し送信器機能性用には個別の部材不要である。むしろ送信器機能性は、付加的部材を節約して、モータ磁石又は永久磁石７によって発生される図３に示した定常励磁機主磁界ＢEによって提供できる。
【００３２】
図３は、好適なセンサ位置ＰS用露出箇所又は場所での励磁機主磁界ＢEの指向的推移を示す。図１は、Ｓ極７ｂの領域に位置決めしたセンサ１０を例に、磁極７ａ、７ｂの内部の好ましいセンサ位置ＰSを示す。このセンサは凹部又は穴１１内に配置されており、この穴は実施例においてモータ電機子８と磁極７ａ、７ｂとの間に形成される空隙１２に通じている。磁極７又は７ｂの内部のセンサ１０用の図１に示す位置ＰSは整流区域４に対し９０°だけずれている。
【００３３】
センサ１０の選択的位置決めを図２に示す。そこでは、整流区域３とこれから離間し、いわば駆動モータ１のステータ又は固定子を形成する永久磁石７の磁極７ａ又は７ｂとの間の領域に各１つのセンサ１０を配置している。整流区域４の領域内に直接に、センサ又は各センサ１０を位置決めすることも可能である。
【００３４】
調整駆動装置２と駆動モータ１に一体化されたセンサ装置の機能様式を説明すべく、以下ではセンサ１０がホールセンサであると仮定する。その際、物理的ホール効果は、（均質）磁界内にある導体に通電時に現れる電流磁気効果として利用される。
【００３５】
有利には励磁機主磁界ＢEの近傍領域にセンサ１０を配置することで、ホール効果に基づき、センサ電流ＩSを流すセンサ１０の荷電分離又は電荷移動が起きる。これに伴いセンサ１０で取り出し得るホール電圧ＵHは、式ＵH≒ＩH・Ｂにより、センサ電流ＩSが一定のとき励磁機主磁界ＢEに直接比例している。
【００３６】
モータ電機子８が回転していない停止時には、駆動モータ１に一体化されたセンサ１０にが発生されるホール電圧ＵHは少なくとも近似的に一定している。モータ電機子８の１回転中、電機子歯８ａと電機子スロット８ｂが交互に、即ち交代的に又は時間的に前後して定置センサ１０を通過する。電機子歯８ａと電機子スロット８ｂは、交互に切り替わる、異なる磁気特性を有するモータ電機子８の回転方向又は周方向１３（図１）で変化する周面部分を形成する。これらの磁気特性それ自体は、鉄含有電機子歯８ａと電機子スロット８ｂとの様々な比透磁率μrから生ずる。その比透磁率μr（空気）は空気の比透磁率に一致し、比透磁率μr（Ｆｅ）は鉄の比透磁率に一致している。
【００３７】
換言すれば、電機子歯８ａがモータ磁石７およびセンサ１０に対向しているとき、このことは、比較的又は相対的に大きな空隙誘導をもたらし、かくして空隙１２の領域で僅かな磁気抵抗を生ずる。電機子スロット７ｂが磁石７およびセンサ１０に対向していると、空隙誘導は比較的小さく、又は空隙１２の領域で磁気抵抗が相応に比較的大きい。
【００３８】
磁界強度をＨ、空気の透磁率をμ0として物理的関係式Ｂ＝μr・（μ0・Ｈ）によれば、比透磁率μrに比例して磁束密度Ｂが変化する。磁束密度Ｂの相応する変化ΔＢはセンサ１０によって検出される。こうして相応するセンサ信号Ｓは、電機子の１回転中、即ちモータ電機子８が３６０°の回転角αを完全に１回転する間、電機子歯８ａ又は電機子スロット８ｂの数に相応する数の信号パルスＳIを含む。
【００３９】
そのようなセンサ信号を、図６に８極又は８スロットモータ電機子８について示す。図６は、モータ電機子８の回転時、交流磁界ΔＢを重ねた、例えば１２０ｍＴの基本磁界強度ＨG＝ＢE（μr・μ0）-1を基にしている。
【００４０】
６スロットモータ電機子８の磁気リップルを検出するための相応する理論的磁気誘導推移を図５に示す。そこでは、磁束密度（Ｂ）‐回転角（°）線図において回転角に依存して交互する高レベルＨＰと低レベルＴＰが見て取れる。高レベルＨＰは電機子歯８ａがセンサ１０を通過するとき現れる。同様に、低レベルＴＰは電機子スロット８ｂがセンサ１０を通過するとき現れる。図示したパルスのエッジ形状は、モータ電機子８の回転方向１３について代表的なものである。前側エッジ形状Ｆ1はモータ電機子８の右回りを表し、後側エッジ形状Ｆ2は電機子モータ８の左回りを表す。
【００４１】
センサ信号Ｓの図示した信号発生は、モータ電機子８が通電であるか又は非通電であるかに左右されない。それは、常時存在する定常励磁機主磁界ＢEの作用の結果としてセンサ信号Ｓがモータ電機子８の非通電時にも、但し回転時に生成されることにある。モータ電機子８のこの回転運動は、例えば自動車の各調整要素が動かされ、その結果、力連結、従って連続的力束を介して相応する外力を駆動モータ１に加えることにより生ずる。
【００４２】
それ故、この効果は、通常時に駆動モータ１によって駆動される調整要素が手動で動かされ、それため駆動モータ１を通電するための制御命令が同時には存在しないにも係わらずモータ電機子８の回転に基づきセンサ信号Ｓが生成した際、安全策として利用できる。これは例えば、相応する調整駆動装置２の駆動モータ１により駆動される車両ディスクの低下による望ましくない外的作用のときに該当する。センサ１０に結合された電子装置がこの手動介入を検知し、例えば機械式、光学式又は音響式保護反応を引き起こす。
【００４３】
永久磁石定常励磁機主磁界ＢEと、電機子歯８ａおよび電機子スロット８ｂの磁束密度の変化ΔＢ又は可変磁気抵抗とは、磁極感度に寄与する。磁極感度それ自体は、位置、回転数又は回転数変動の持続的評価とモータ電機子８の回転方向１３の評価又は判定とを可能とする。
【００４４】
それと共に、駆動モータ１がモータ電機子８を介して自動車の調整要素と摩擦接合式に連結されているので、センサ信号Ｓの信号周波数又は周期の相応する変化又は瞬時変化の際、調整要素の領域における挟み込み状況を検知できる。その際、モータ電機子８の通電時又は非通電時に永続的に利用可能な励磁機主磁界ＢEと永続的に存在する磁極感度が信号生成に利用されるので、付加的（磁気）送信器は不要である。
【００４５】
磁束方向を規定された定常永久磁石励磁機主磁界ＢEと中性区域又は整流区域３の領域で持続的にその磁束方向を変える非定常動的電機子横磁界ＢAとが影響し合わないか又は僅かに影響し合うだけであるような箇所が、露出センサ位置ＰSとして際立つ。相応する物理的関係と露出センサ位置ＰSを図４に示している。
【００４６】
図４は磁束密度‐角度線図において（−）９０°〜（＋）９０°の間の、定常励磁機主磁界ＢEの推移を破線で示す。更に、モータ電機子８の通電時の電機子横磁界ＢAを一点鎖線で示している。電機子横磁界ＢAと定常励磁機主磁界ＢEの重ね合わせ又は重なりは、ＢEAで表される実線の合計線又は重なり線の態様で示している。ＢEAで表す実線の合計線又は重なり線がモータ電機子８又は駆動モータ１の第１回転方向を表す一方、Ｂ’EAで表す破線の鏡像的合計線又は重なり線はその場合逆方向又は第２回転方向を表す。
【００４７】
電機子横磁界ＢAが零点Ｐ0の箇所では事実上存在せず（ＢA（Ｐ0）＝０）、Ｐ1（−９０°）とＰ2（＋９０°）の角度位置へと各々ほぼ直線的に、逆の前置符号で増加しているのが解る。従って、０°点Ｐ0の領域で電機子横磁界ＢAの影響は事実上存在していないが、角度値の増加する方向でやはり増加している。
【００４８】
この効果は、センサ位置ＢSで電機子横磁界ＢAの一定の影響を許容するのに利用できる。そのことを、図４の線図の第２、第４象限に破線円で示している。これらのセンサ位置ＰSで、励磁機主磁界ＢEを補足して電機子横磁界ＢAの横磁界成分ＢQはセンサ１０により検出できる。電機子横磁界ＢAが電機子電流ＩAの強さ又は値に依存している故、電機子横磁界ＢAの相応する変化も、相応する横磁界成分ＢQを介して検出できる。横磁界成分ＢQのこれらの変化又は変動は、個別の信号成分ＳAとしてセンサ１０のセンサ信号Ｓに反映している。この横磁界成分ＢQはセンサ位置ＰSでのモータ電機子８の回転方向に応じ、励磁機主磁界ＢEに対し加算的又は減算的に挙動するので、モータ電機子８の第１回転方向が正のオフセットＯ（＋）をもたらし、逆方向は負のオフセットＯ（−）をもたらす。そのことを図４の線図の第１象限に示している。この効果は駆動モータ１の回転方向検知又は判定に利用し得る。
【００４９】
（第２）信号成分ＳAは、モータ電機子８の１電機子回転中に変化する励磁機主磁界ＢEの結果としての他の（第１）信号成分ＳEを含むセンサ信号ＳEAから、オフセットＯ（±）としても取り出し得る。この第２信号成分ＳAは、駆動モータ１の電機子電流ＩAとモータトルクＭとの間の比例性に基づいて、実際のモータトルクの判定および／又は回転方向検知に利用できる。
【００５０】
変化するモータトルクＭそれ自体は、調整駆動装置２の動き易さの度合を反映する。従って、調整駆動装置２の調整要素の動き難さはこの付加的（第２）信号成分ＳAを介して検出し評価できる。特に調整駆動装置２の調整要素の動き難さは、特に定性的にも定量的にも検出可能である。更に、挟み込み状況を検出すべく、特にこのような挟み込み状況を調整駆動装置２の調整要素の動き難さの特殊状況となし得ると特別有利である。
【００５１】
中性区域又は整流区域３の領域内におけるセンサ位置ＰSは、電機子電流ＩAが整流電流経路内で、磁界Ｈに関して中性な区域３を通過時に電流方向を変えるという利点を提供する。この効果は磁束又は磁束密度Ｂの変動を引き起こし、この変動はセンサ信号Ｓを生成するのに利用できる。中性区域３の通過でもって、通電したモータ電機子８のそこのセンサ位置ＰSを通過する電機子歯８ａ内で、転流（整流）の結果として磁束の方向が変化し、従って電機子横磁界ＢAのこの部分領域に関して磁気極性が変化する。この極性変化は、モータ電機子８の回転方向１３を検知するのに利用できる。
【００５２】
他の効果は、整流によって電流極性の変化時に電機子巻線９の巻線相内で磁気極性が変化することにある。その場合、センサ信号Ｓの方向に依存したエッジ形状に基づく電機子電流ＩAの電流方向と、モータ電機子８の回転方向１３との厳密な割り当ては、磁気極性と回転方向１３との間の相応に厳密な割り当てを可能とする。
【００５３】
それに加えてモータ電機子８の右回りと左回り、即ち回転方向１３は、モータ電機子８の回転に伴って電機子横磁界ＢA内で交互する磁束強化および磁束弱化を介して、そして異なる磁束密度Ｂを介して、センサ位置ＰSで右回り又は左回りするときのその磁束方向により検出できる。磁束密度Ｂの変化用の磁気感知センサ要素としてのホールセンサ１０はＮ極‐Ｓ極の順番で、例えばモータ電機子８の右回りを検知し、Ｓ極‐Ｎ極の順番で左回りを検知する。こうしてモータ電機子８の右回り又は左回りは、上昇エッジと下降エッジとの図５に示す振幅形状を介して、従ってエッジ形状Ｆ1又はＦ2および／又はエッジ上昇を介して検知可能である。
【００５４】
一方で中性区域３内で変化する電機子横磁界ＢAに基づいて制御されるセンサ１０と、他方で励磁機主磁界ＢEを介して制御されるセンサ１０は、信号検出向上のために互いに組合せおよび／又は相互接続することもできる。
【００５５】
センサ装置の受信器機能性を引き受けるセンサ又は各センサ１０は、駆動モータ１のモータヨーク６の外側で位置決めしてもよい。それに加えて、図示しない方法でモータヨーク６の穴を通してセンサ１０を駆動モータ１の露出位置ＰSに配置し得る。
【００５６】
モータヨークＰの外側に配置する場合、センサ１０は図示しない方法で、モータヨークＰの内側又は外側に配置されるセンサ要素とこれに結合された磁性又は磁化可能なバイアス要素（バイアス磁石）とで構成されている。例えばバイアス磁石として形成されるバイアス要素は、それが励磁機主磁界ＢEに直接曝されているとき、ホール効果用に必要なセンサ１０の動作点を判定又は確定するのに間接的に役立つ。それ自身磁性のバイアス要素として、バイアス要素は動作点を付加的又は選択的に直接確定できる。
【００５７】
センサ１０を備えたセンサ装置を、本発明に従い調整駆動装置２の駆動モータ１に一体化すると、部材を節約でき、殊に送信器‐受信器機能を用意するのに付加的要素が不可欠でない。それに加えて、モータ電機子８の非通電時にも信号パルスＳIの計数が可能である。更に、従来のセンサ装置に比べて、モータ電機子８の各回転時にセンサ信号Ｓ内に比較的大きな数の信号パルスＳIが提供される。そのことからやはり、所望の位置、回転方向、挟み込み状況および／又は回転数変化の検知を考慮してセンサ装置の分解能、従って調整駆動装置２の信頼性が高まる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】センサ装置を一体化した調整駆動装置の駆動モータを略断面図で示す。
【図２】図１の図において整流区域とこれから離間した磁極との間の露出箇所に位置決めされたセンサを示す。
【図３】図１の図において９０°回して示した駆動モータでもって定常励磁機主磁界および電機子横磁界の磁力線推移を示す。
【図４】磁束密度‐回転角線図において電機子横磁界と励磁機主磁界との重なりを示す。
【図５】磁束密度‐回転角線図において６スロットモータ電機子の磁気誘導推移を示す。
【図６】異なる磁気誘導振幅レベルを有する８スロットモータ電機子において磁束変動を突き止めるための磁界強度測定に基づく信号推移を示す。
【符号の説明】
【００５９】
１  駆動モータ、２  調整駆動装置、３  整流区域／中性区域、４  結線、５  駆動軸、６  モータヨーク、７  モータ磁石、７ａ  Ｎ極Ｎ、７ｂ  Ｓ極Ｓ、８  モータ電機子、８ａ  電機子歯、８ｂ  電機子スロット、９  モータ巻線、１０  センサ、１１  凹部／穴、１２  空隙、１３  回転／周方向、Ｂ  磁束密度、ＢE  励磁機主磁界、ＢA  電機子横磁界、ＢQ  横磁界成分、Ｆ1、Ｆ2  エッジ形状、ＩA  電機子電流、ＩS  センサ電流、ＨG  基本磁界強度、ＨＰ  高レベル、Ｍ  モータトルク、Ｏ（±）  オフセット、ＰS  センサ位置、Ｓ  センサ信号、ＳA、E  信号成分、ＳI  信号パルス、ＴＰ  低レベル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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