JP2003074255A - 車両ドア開閉位置検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 センサの検出精度を向上させること 【解決手段】 センサ６を、回転体５３に固定された磁
性体６５と、磁性体６５に対向して配置された磁束検出
素子６１、６２を備える基板６３と、基板６３を収容す
ると共に磁性体６５と基板６３との間に位置して基板６
３を被覆し且つ磁束検出素子６１、６２が露出する開口
６４ｄが形成された磁性体６５の外形形状に沿う形状の
縦壁６４ｃを有するケース６４とを有して構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両ドア開閉位置
検出装置に関するもので、車両ドアを開閉動作させる駆
動機構に内臓された駆動機構の回転体の回転状態を検出
するセンサに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の車両ドア開閉位置検出装
置としては、特開２０００−１７９２３３号公報に示さ
れるものが知られている。これは、車両ドアを開閉動作
させる駆動機構に内蔵され、駆動機構の回転体の回転状
態を検出するセンサを備えた車両ドア開閉位置検出装置
である。

【０００３】この従来装置のセンサは、回転体に固定さ
れた磁性体と、磁性体に対向して配置されたホール素子
を備える基板とからなるものである。磁性体の表面に
は、Ｓ／Ｎ極性が交互に磁化されており、ホール素子
は、この交互に切り換わるＳ／Ｎ極性を検出している。
そして、回転体の回転によってホール素子と対向するＳ
／Ｎ極性が交互に切り換わることで、基板は、交互に切
り換わる磁性体のＳ／Ｎ極性に応じてＨＩ／ＬＯに切り
換えられるパルス波形の信号を出力する。これにより、
センサは、回転体の回転状態を検出する回転検知センサ
として機能している。又、基板は、ケースに収容され、
埃などの付着から保護されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来装置にお
いて、センサの検出精度を向上させるためには、ホール
素子の磁性体のＳ／Ｎ極性に対する検出感度を上げるこ
とが有効であり、検出感度を上げるには、ホール素子と
磁性体の表面とを極力接近させて配置したり、各々の極
性の幅を大きくしてＳ／Ｎ極性の磁力を上げる等の方策
がある。

【０００５】しかし、従来装置では、基板がケースに収
容されていることで必然的にホール素子もケース内に収
容されることになるので、ホール素子と磁性体との接近
距離には、ケースの厚みなどおのずと限界があり、ホー
ル素子と磁性体とを極力近づけて配置することが困難で
ある。又、回転体の周方向で各々の極性の幅を大きくす
ることはセンサが検出する回転体の回転状態の分解能を
悪くすることになり、又、回転体の軸方向で各々の極性
の幅を大きくすることはセンサを内臓する駆動機構の大
型化を招くことになり、結果、Ｓ／Ｎ極性の磁力を上げ
ることも困難である。

【０００６】故に、本発明は、センサの検出精度を向上
させることを、その技術的課題とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記技術的課題を解決す
るために本発明において講じた技術的手段は、センサ
を、回転体に固定された磁性体と、該磁性体に対向して
配置された磁束検出素子を備える基板と、該基板を収容
すると共に前記磁性体と前記基板との間に位置して前記
基板を被覆し且つ前記磁束検出素子が露出する開口が形
成された前記磁性体の外形形状に沿う形状の縦壁を有す
るケースとを有して構成した、ことである。

【０００８】この技術的手段によれば、ケースの縦壁に
形成された開口により磁束検出素子が磁性体に対して露
出し、しかも、ケースの縦壁の形状が磁性体の外形形状
に沿うので、磁性体の表面はケースの縦壁の開口内に突
出する。これにより、磁束検出素子と磁性体の表面と
が、従来に比べて縦壁の板厚み内でより接近して配置さ
れ、磁束検出素子の検出感度が向上し得る。よって、従
来に比べてセンサの検出精度を向上させ得る。

【０００９】より好ましくは、前記縦壁の前記磁性体の
表面と対面する表面に形成され前記磁性体の表面に沿う
円弧面を有する、と良い。

【００１０】より好ましくは、前記駆動機構を、前記セ
ンサを収容し前記基板及び前記ケースが取り付けられる
ハウジングと、該ハウジングに回転自在に支持され車両
ドアに連係される出力部材が固定された回転シャフト
と、前記ハウジングに収容され前記回転シャフトに相対
回転自在に且つ軸方向に移動自在に支持されると共に電
気的駆動源に連係された可動プレートと、前記ハウジン
グに収容され前記可動プレートと係脱自在に配置される
と共に前記回転シャフトに一体回転するよう固定され且
つ前記磁性体が固定されるロータとを有して構成する、
と良い。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１及び図２に示されるように、
車両のスライドドア１は、車両の側部ボデー２に形成さ
れた矩形の乗降口２１を開閉するものであって、車両前
後方向（図１示左右方向）に延在するセンターガイドレ
ール２２及び上下一対のアッパ及びロアガイドレール２
３、２４を介して側部ボデー２に車両前後方向にガイド
レール２２、２３、２４に沿ってスライド動作自在に支
持されている。

【００１２】アッパガイドレール２３は、乗降口２１の
上縁に沿ってこの上縁近傍に配置されており、側部ボデ
ー２に固定されている。ロアガイドレール２４は、乗降
口２１の下縁に沿ってこの下縁近傍に配置されており、
側部ボデー２に固定されている。又、センターガイドレ
ール２２は、乗降口２１より車両後部側の側部ボデー２
の室外面に固定されている。

【００１３】スライドドア１には、それぞれ、ガイドレ
ール２２、２３、２４に摺動自在に案内されるガイドロ
ーラユニット１１が揺動自在に支持されており、スライ
ドドア１は、それぞれのガイドローラユニット１１がガ
イドレール２２、２３、２４に対して摺動することでガ
イドレール２２、２３、２４に案内されて乗降口２１を
開閉すべくスライド動作する。尚、ガイドレール２２、
２３、２４は、互いに平行で、その前端は、乗降口２１
の閉時において、スライドア１が側部ボデー２の室外面
と略面一となるようにスライドドア１を案内するため
に、車両室内方に向かって屈曲している。又、乗降口２
１の開時において、スライドドア１は、乗降口２１より
車両後部側の側部ボデー２の室外面上に配置される。

【００１４】次にスライドドア１をスライド動作させる
パワースライドユニット３について図１及び図２を参照
して説明する。

【００１５】図２に示されるように、パワースライドユ
ニット３は、駆動機構４、二本のワイヤ３１ａ、３１ｂ
よりなるケーブル３１、対のプーリ３２ａ、３２ｂより
なる可動プーリ機構３２を主として構成されている。

【００１６】駆動機構４は、スライドドア１内に配置さ
れており、ブラケット等でスライドドア１に固定されて
いる。この駆動機構４は、後述詳しく説明するように、
電気的駆動源としてのモータ４１、モータ４１に連係さ
れる回転シャフト４３に一体回転するようダンパ機構７
を介して連結された出力部材としての出力ドラム４２及
びモータ４１と出力ドラム４２の回転シャフト４３との
間に配設された減速ギヤ構造を備えるクラッチブレーキ
機構５からなる。

【００１７】ケーブル３１の二本のワイヤ３１ａ、３１
ｂは、それぞれ、その一端で駆動機構４の出力ドラム４
２に係止されて巻回されている。ワイヤ３１ａの他端
は、スライドドア１内の案内プーリ３３を経てスライド
ドア１外へと導かれ、さらに、可動プーリ機構３２に案
内されてセンターガイドレール２２に沿って配索され、
センターガイドレール２２の車両前後方向における前端
近傍の側部ボデー２にケーブルガイド３６によって係止
されている。又、ワイヤ３１ｂの他端は、スライドドア
１内の案内プーリ３４を経てスライドドア１外へと導か
れ、さらに、可動プーリ機構３２に案内されてセンター
ガイドレール２２に沿って配索され、センターガイドレ
ール２２の車両前後方向における後端にケーブルガイド
３６によって係止されている。二本のワイヤ３１ａ、３
１ｂの可動プーリ機構３２による案内は、二本のワイヤ
３１ａ、３１ｂを可動プーリ機構３２の対のプーリ３２
ａ、３２ｂ間で互いに交差するようにプーリ３２ａ、３
２ｂに配索することで成されている。スライドドア１内
に配設される案内プーリ３３、３４は、ブラケット３５
によって同一平面内で並列配置されるようユニット化さ
れ、この平面が車両前後方向と平行となるようにブラケ
ット３５をドアパネルに固定し、スライドドア１の厚み
が案内プーリ３３、３４の配設によって大きくならない
ようにしている。ケーブルガイド３６は、長尺状の樹脂
成形品で、センターガイドレール２２に固定されワイヤ
３１ａ、３１ｂがセンターガイドレール２２と干渉しな
いようにワイヤ３１ａ、３１ｂを案内している。尚、ケ
ーブル３１は、二本のワイヤ３１ａ、３１ｂでなく、出
力ドラム４２に巻回されその両端がそれぞれ側部ボデー
２側（センタガイドレール３等の側部ボデー２に固定さ
れる部材も含む）の所定部位にそれぞれ係止された一本
のワイヤより構成してもよい。又、二本のワイヤ３１
ａ、３１ｂの他端の係止は、スライドドア１のスライド
動作範囲の車両前後方向における前端及び後端の側部ボ
デー２側であれば前述した部位以外のどこでも良い。

【００１８】次に駆動機構４について図３及び図４を参
照して説明する。

【００１９】ハウジング４４は、モータ４１が取り付け
られ且つ出力ドラム４２の回転シャフト４３を回転自在
に支持すると共に減速ギヤ構造を備えるクラッチブレー
キ機構５を収容している。又、ハウジング４４内には、
外部のＣＰＵ（図示せず）によってスライドドア１のス
ライドドア１のスライド動作速度、スライド動作方向や
現在位置等を算出するのに用いられる後述するセンサ６
が収容されている。

【００２０】減速ギヤ構造は、ウォームギヤ５１及びウ
ォームギヤ５１と噛合するウォームホイールギヤ５２か
らなるもので、ウォームギヤ５１は、モータ４１の出力
軸４１ａに一体回転するよう固着されており、ウォーム
ホイールギヤ５２は、スペーサ４３ａを介して回転シャ
フト４３に相対回転自在に支持されている。

【００２１】回転シャフト４３には、鉄などの磁性体材
料からなるディスク形状のロータ５３が回転シャフト４
３と一体回転するように固着されている。このロータ５
３の裏面（図３示下面）５３ａには、環状の凹部５３ｂ
が形成されている。

【００２２】回転シャフト４３には、鉄などの磁性体材
料からなるディスク形状のアーマチュア５４がスペーサ
４３ａを介して相対回転自在に且つ軸方向に移動自在に
支持されている。アーマチュア５４は、ウォームホイー
ルギヤ５２とロータ５３との間に、その表面（図３示上
面）５４ａがウォームホイールギヤ５２と、裏面（図３
示下面）５４ｂがロータ５３と、それぞれ対向するよう
に配置されている。ウォームホイールギヤ５２に形成さ
れた複数の突起５２ａは、アーマチュア５４に形成され
た複数の孔５４ａに嵌合されており、これにより、アー
マチュア５４は、ウォームホイールギヤ５２と一体に回
転するようになっている。

【００２３】回転シャフト４３の周りには、環状の電磁
コイル体５５が配設されている。この電磁コイル体５５
は、上面に開口した円周凹部５６ａが形成された磁性体
材料からなるコア５６とハーネス５７ａを介して外部か
ら給電が可能なコイル５７とから構成され、コイル５７
は、ボビン５７ｂに巻回されてコア５６の円周凹部５６
ａ内に収容されている。電磁コイル体５５は、円周凹部
５６ａがロータ５３の裏面５３ａに向かって開口するよ
うにロータ５３の凹部５３ｂに位置し、ハウジング５１
にネジ５５ａにて固定されている。尚、コイル５７に給
電される作動電圧は、図示しない外部のＣＰＵにて可変
制御（ＰＷＭ制御）されるようになっている。

【００２４】このような構成において、電磁コイル体５
５のコイル５７に給電がなされると、コイル５７、コア
５６、ロータ５３及びアーマチュア５４との間で磁気的
な閉ループを形成し、アーマチュア５４をロータ５３に
向かって吸引する電磁力を発生させる。これにより、ア
ーマチュア５４がロータ５３に向かって軸方向に移動
し、アーマチュア５４の裏面５４ｂとロータ５３の表面
（図３示上面）５３ａとが摩擦係合する。これにより、
クラッチブレーキ機構５が接続状態又はブレーキ状態と
なる。又、電磁コイル体５５のコイル５７への給電が断
たれると、アーマチュア５４をロータ５３に向かって吸
引する電磁力がなくなるので、アーマチュア５４とロー
タ５３との摩擦係合が解除される。これにより、クラッ
チブレーキ機構５が断接状態となる。

【００２５】次に本発明の主要部であるセンサ６につい
て図５ないし図８を参照して説明する。

【００２６】センサ６は、ハウジング４４にケース６４
に収容されて取り付けられ、対のホール素子６１、６２
を備えた基板６３と、ロータ５３に固定された環状の磁
石６５とから構成されている。

【００２７】ケース６４は、周囲にフランジ部６４ａが
形成された矩形の箱形状を呈しており、フランジ部６４
ａの下部分に形成された突起６４ｂをハウジング４４に
形成された孔４４ａに嵌合させて、縦壁６４ｃが磁石６
５と対向するように位置決され、そして、フランジ部６
４ａの上部分をハウジング４４に立設されたボス４４ｂ
にビス６６にてねじ止めすることで、ハウジング４４に
固定されている。縦壁６４ｃには、磁石６５の外周面６
５ａと対向する開口６４ｄが形成されている。基板６３
は、その周縁がフランジ部６４ａに囲まれ且つ基板６３
に設けられた各種回路素子が縦壁６４ｃと対面して被覆
される形でケース６４内に収容され、プッシュナット６
７にて縦壁６４ｃに固定されている。基板６３の設けら
れたホール素子６１、６２は、開口６４ｄによって磁石
６５の外周面６５ａと対面するように露出している。こ
のように、基板６３はケース６４内に収容されているの
で、埃などから守られている。

【００２８】ロータ５３に固定される磁石６５は、コア
５６、ロータ５３及びアーマチュア５４との間で形成さ
れる磁気的な閉ループ外にあり、コイル５７への給電時
に発生する電磁力の影響を受けないようにロータ５３の
外周縁に配置されている。この磁石６５の外周面６５ａ
には、複数組のＮ／Ｓ極が交互に磁化されている。又、
磁石６５の外周面６５ａと対面するホール素子６１、６
２は、ロータ５３の回転によって交互に切り換わるＳ／
Ｎ極性を検出している。そして、ロータ５３の回転によ
ってホール素子６１、６２と対面する磁石６５のＳ／Ｎ
極性が交互に切り換わることで、基板６３は、交互に切
り換わる磁石６５のＳ／Ｎ極性に応じてＨＩ／ＬＯに切
り換えられるパルス波形の信号を出力する。これによ
り、センサ６は、ロータの回転状態を検出する回転検知
センサとして機能し、このセンサ６からの信号が、外部
のＣＰＵにワイヤハーネス６８を介して出力される。

【００２９】ケース６４の縦壁６４ｃは、基板６３と磁
石６５との間に位置しており、この縦壁６４ｃの開口６
４ｄ周りの外表面６４ｅには、磁石６５の外周面６５ａ
と略平行となる円弧面６４ｆが形成されている。これに
より、磁石６５の外周面６５ａは、縦壁６４ｃの厚みで
縦壁６４ｃに干渉することなく開口６４ｄ内に突出し、
ホール素子６１、６２と近接している。このように、ホ
ール素子６１、６２が磁石６５の外周面６５ａに近接す
るので、ホール素子６１、６２の磁石６５のＳ／Ｎ極性
に対する検出感度が上げられ、結果、センサ６の検出感
度が向上する。

【００３０】次に駆動機構４の作動をスライドドア１の
スライド動作に関連させて説明する。

【００３１】スライドドア１をスライド動作させる際、
先ずは、電磁コイル体５５のコイル５７に所定作動電圧
で給電してロータ５３とアーマチュア５４とを摩擦係合
させて両者が一体回転する状態つまりクラッチブレーキ
機構５を接続状態とする。この状態でモータ４１を駆動
してウォームギヤ５１及びウォームホイールギヤ５２を
介してアーマチュア５４を回転させると、アーマチュア
５４とロータ５３とが摩擦係合して一体に回転すること
から、ロータ５３が回転シャフト４３と共に回転して、
出力ドラム４２が回転する。これにより、出力ドラム４
２に巻回された２本のワイヤ３１ａ、３１ｂの一方が出
力ドラム４２に巻き取られ且つ他方が出力ドラム４２か
ら送り出されることになり、この結果、スライドドア１
がスライド動作する。つまり、クラッチブレーキ機構５
をロータ５３とアーマチュア５４とが摩擦係合した接続
状態とすることで、モータ４３の駆動力がウォームギヤ
５１とウォームホイールギヤ５２との噛合で大減速され
てスライドドア１に伝達され、スライドドア１が大減速
された高トルクの駆動力でスライド動作するいわゆる電
動スライド動作が成される。尚、電磁コイル体５５のコ
イル５７への給電及びモータ４３の駆動は、スライドド
ア１が乗降口２１を開状態又は閉状態とした時点で停止
される。

【００３２】スライドドア１の電動スライド動作中にお
いて、スライドア１にこの電動スライド動作に抗する多
大な負荷が加わる等、アーマチュア５４とロータ５３と
の摩擦係合力（摩擦係合によって伝達されるトルク）よ
り所定値以上大きい負荷が加わった場合、アーマチュア
５４とロータ５３との摩擦係合が強制的に解除されつま
りアーマチュア５４とロータ５３との間で滑りが生じ、
モータ４３からスライドドア１への駆動力の伝達が遮断
される。これにより、駆動装置５の破損を防止する。

【００３３】電磁コイル体５５のコイル５７に給電を断
ちロータ５３とアーマチュア５４との摩擦係合を解除さ
せて両者が相対回転する状態つまりクラッチブレーキ機
構５を断接状態とする。この状態で乗員がスライドドア
１をスライド動作させるいわゆる手動スライド動作させ
る。この時、スライドドア１のスライド動作に伴いケー
ブル３を介して出力ドラム４２、回転シャフト４３及び
ロータ５３が回転するが、ロータ５３とアーマチュア５
４とが摩擦係合していないので、アーマチュア５４、ウ
ォームホイールギヤ５２及びウォームギヤ５１は回転せ
ず、よって、軽い操作力でスライドドア１をスライド動
作させ得る。

【００３４】スライドドア１の手動スライド動作中（手
動スライド動作中ばかりでなく坂道等での不用意なスラ
イド動作も含む）において、センサ６の出力信号に基づ
いてＣＰＵが算出しているスライドドア１のスライド動
作速度が所定値以上となった場合、電磁コイル体５５の
コイル５７に前述したクラッチブレーキ機構５を接続状
態とする所定作動電圧よりも小さい所定作動電圧で給電
してロータ５３とアーマチュア５４とを摩擦係合させ
る。これにより、前述したスライドドア１の手動スライ
ド動作中でのロータ５３の回転に、アーマチュア５４の
ロータ５３に対する摩擦接合によって制動力が付与され
るつまりクラッチブレーキ機構５がブレーキ状態とな
る。これにより、スライドドア１のスライド動作にそれ
に抗する制動力が付与され、結果、スライドドア１のス
ライド動作が制動され、スライドドア１のスライド動作
速度が所定速度以下に保たれる。

【００３５】

【発明の効果】本発明によれば、ケースの縦壁に開口を
形成し且つ縦壁を磁性体の外形形状に沿う形状としたの
で、磁束検出素子と磁性体の表面とを従来に比べて縦壁
の板厚み内でより接近して配置することができ、磁束検
出素子の検出感度を向上させることができる。これによ
り、従来に比べてセンサの検出精度を向上させることが
できる。又、基板は、ケースに収容されているので、埃
などから防止することができる。更に、磁束検出素子の
検出感度を向上させるために磁性体の磁力を上げる必要
もなく、センサが検出する回転体の回転状態の分解能を
適正に確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る車両ドア開閉位置検出装置を備え
た駆動機構を有する車両用ドア開閉装置を搭載した車両
の側面図である。

【図２】本発明に係る車両ドア開閉位置検出装置を備え
た駆動機構を有する車両用ドア開閉装置を搭載した車両
の断面図である。

【図３】本発明に係る車両ドア開閉位置検出装置を備え
た駆動機構の分解斜視図である。

【図４】本発明に係る車両ドア開閉位置検出装置を備え
た駆動機構の断面図である。

【図５】本発明に係る車両ドア開閉位置検出装置の正面
図である。

【図６】本発明に係る車両ドア開閉位置検出装置の側面
図である。

【図７】本発明に係る車両ドア開閉位置検出装置の駆動
機構への取り付け状態での上面図である。

【図８】本発明に係る車両ドア開閉位置検出装置の駆動
機構への取り付け状態を示す断面図である。

【符号の説明】

１ スライドドア（車両ドア） ４ 駆動機構 ６ センサ ４１ モータ（電気的駆動源） ４２ 出力ドラム（出力部材） ４３ 回転シャフト ４４ ハウジング ５３ ロータ（回転体） ５４ アーマチュア（可動プレート） ６１、６２ ホール素子（磁束検出素子） ６３ 基板 ６４ ケース ６５ 磁石（磁性体） ６４ｃ 縦壁 ６４ｄ 開口 ６５ａ 外周面（磁性体の表面） ６４ｅ 外表面（縦壁の表面） ６４ｆ 円弧面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2E052 AA09 CA06 DA03 DB03 EA16 EB01 EC01 GA07 GB12 GC00 2F063 AA35 BA11 CA09 DA01 DA05 EA03 GA52 KA02 KA04 ZA01

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両ドアを開閉動作させる駆動機構に内
   蔵され該駆動機構の回転体の回転状態を検出するセンサ
   を備えた車両ドア開閉位置検出装置において、 前記センサを、 前記回転体に固定された磁性体と、 該磁性体に対向して配置された磁束検出素子を備える基
   板と、 該基板を収容すると共に前記磁性体と前記基板との間に
   位置して前記基板を被覆し且つ前記磁束検出素子が露出
   する開口が形成された前記磁性体の外形形状に沿う形状
   の縦壁を有するケースとを有して構成した、車両ドア開
   閉位置検出装置。
2. 【請求項２】 前記縦壁の前記磁性体の表面と対面する
   表面に形成され前記磁性体の表面に沿う円弧面を有す
   る、 請求項１記載の車両ドア開閉位置検出装置。
3. 【請求項３】 前記駆動機構を、 前記センサを収容し前記基板及び前記ケースが取り付け
   られるハウジングと、 該ハウジングに回転自在に支持され車両ドアに連係され
   る出力部材が固定された回転シャフトと、 前記ハウジングに収容され前記回転シャフトに相対回転
   自在に且つ軸方向に移動自在に支持されると共に電気的
   駆動源に連係された可動プレートと、 前記ハウジングに収容され前記可動プレートと係脱自在
   に配置されると共に前記回転シャフトに一体回転するよ
   う固定され且つ前記磁性体が固定されるロータとを有し
   て構成した、請求項１記載の車両ドア開閉位置検出装
   置。