JP2005273162A - 車両スライド扉の動力スライド装置 - Google Patents

Abstract

【目的】 実際のモータ速度とドラム速度を測定できる動力スライド装置を得る。
【構成】 ワイヤードラム３０とクラッチ機構３１とドラム回転体１２６とモータ回転体１３１とは、ハウジング２９内に設ける。ドラム回転体１２６の回転軸１２８とモータ回転体１３１の回転軸１３０とは、前記ワイヤードラム３０の支持軸２８に対して平行に配置する。ハウジング２９の外側カバプレート１２１には、前記モータ２４の回転制御を司る制御部１３６を備えた制御基板１３５を取付け、前記制御基板１３５には前記ドラム速度センサー１３７及び前記モータ速度センサー１３８を設ける。前記ドラム速度センサー１３７及び前記モータ速度センサー１３８は、前記カバープレート１３５に形成した窓１３９、１４０内にそれぞれ臨ませる。
【選択図】 図５

Description

本発明は、車両スライド扉の動力スライド装置に関するものである。

従来の典型的な動力スライド装置は、スライド扉にワイヤーケーブルを介して連結されるワイヤードラムと、ワイヤードラムを回転させるモータと、ワイヤードラムとモータとの間に設けられるクラッチ機構と、ワイヤードラムの回転を検出するドラム速度センサーとを有している。前記センサーからの信号は、スライド扉の移動速度等を求めるのに利用されている。
また、前記モータの回転を検出するモータ速度センサーを設けたものも公知であり、モータ速度センサーは、モータ脈派を検出してモータ速度を求めている。
ところで、前記動力スライド装置によりスライドする扉のスライド速度は、予め設定された基準速度になるようにフィードバック制御されており、基準速度が「１００」のときスライド速度が「８０」であれば加速され、基準速度が「１００」のときスライド速度が「１２０」であれば減速されることになる。
従来のフィードバック制御では、モータの回転速度から求めた「モータ速度」、又は、ワイヤードラムの回転速度から求めた「ドラム速度」のいずれかを、スライド扉のスライド速度として用いているが、モータ速度やドラム速度は、スライド扉の実際のドア速度と必ずしも一致しない。
ドラム速度は、ドア速度と一致するように思われ勝ちであるが、ワイヤーケーブルの弛みや、ワイヤーケーブルのテンション機構の影響によりスライド扉はワイヤードラムに対して独立して移動できるため、ドア速度はドラム速度より速くなったり遅くなったりする。また、モータはワイヤードラムを介してスライド扉を移動させるから、同様の理由でスライド扉のドア速度はモータ速度より速くなったり遅くなったり変動する。更に、モータとワイヤードラムとの間にはクラッチ機構が介在するため、クラッチ機構のガタ量よってモータ速度とドア速度との差異は更に大きくなる。以下、モータ速度やドラム速度と、ドア速度との差異をもたらす要因を単に「連結ガタ」と称する。

図２２は、車両が前上り状態において、モータ速度を用いたフィードバック制御によりスライド扉を開扉させるときの、モータ速度とスライド扉のドア速度を測定した結果を示したものである。最初に、モータを基準速度に向けて加速させると、ドア速度も加速するが、このときドア速度がモータ速度を上回っている。これは、車両が前上り状態であるためスライド扉に加速方向の外力が作用して、スライド扉が連結ガタにより、先行加速していることを意味する。
モータ速度が基準速度に達すると、モータ速度は基準速度に合わせて一定に保たれるが、スライド扉は、依然として連結ガタに相当する分だけ継続加速し、その後、連結ガタが吸収されることでモータによるブレーキ効果により減速に転じる。同時に、連結ガタが吸収されたことでモータ速度はスライド扉に引っ張られる形で増速する。このモータ速度の増速が検出されると、フィードバック制御によりモータ速度は減速させられるが、そこでも、連結ガタによる速度差が生じて、モータ速度の加減速が繰り返され、その結果、ドア速度は大きな山と谷の繰り返しとなって現れる。
このような、ドア速度の大きな山と谷の繰り返しは、モータ速度を基準速度に向けて加速させたときに時に起こるドア速度とモータ速度との速度差が大きくなる程、多くなり、また、継続される。換言すれば、車両前下り状態における開扉時のように、スライド扉に減速方向の外力が作用する状況下では、連結ガタによるドア速度の先行加速は起こらないため、ドア速度の変動は無視できる程度に収まり、スライド扉を円滑に安定した速度で移動させることができるのである。
特開２００３−９７１４６

モータ速度やドラム速度と、スライド扉の実際のドア速度との速度差は、モータ速度やドラム速度の両方を用いて演算することである程度予測でき、これにより、スライド扉をより安定した速度で移動させることができるが、この場合、モータの出力軸（若しくはこれと連動する歯車等）の実際の回転を検出することで、モータ速度を求めることが望ましい。ＰＷＭ制御やＤＵＴＹ制御下におかれるモータでは、脈派による検出は精度が劣るからである。

よって本発明は、モータの実際の回転を検出する機構と、ワイヤードラムの実際の回転を検出する機構とを備えた合理的な構造の動力スライド装置を提供するものであり、開扉用ケーブル２１’及び閉扉用ケーブル２１”に連結され回転すると前記ケーブル２１’、２１”の巻取り及び引き出しを行うことで車両スライド扉１１をスライド移動させるワイヤードラム３０と、前記ワイヤードラム３０を回転させるモータ２４と、前記モータ２４と前記ワイヤードラム３０との間に設けられたクラッチ機構３１と、前記ワイヤードラム３０と常時連動して回転するドラム回転体１２６と、前記ドラム回転体１２６の回転を検出するドラム速度センサー１３７と、前記モータ２４と常時連動して回転するモータ回転体１３１と、前記モータ回転体１３１の回転を検出するモータ速度センサー１３８と、ハウジング２９とを有するものにおいて、前記ワイヤードラム３０と前記クラッチ機構３１と前記ドラム回転体１２６と前記モータ回転体１３１とは、前記ハウジング２９内に設けると共に、前記ドラム回転体１２６の回転軸１２８と前記モータ回転体１３１の回転軸１３０とは、前記ワイヤードラム３０の支持軸２８に対して平行に配置し、前記ハウジング２９の外側カバプレート１２１には、前記モータ２４の回転制御を司る制御部１３６を備えた制御基板１３５を取付け、前記制御基板１３５には前記ドラム速度センサー１３７及び前記モータ速度センサー１３８を設けた車両スライド扉の動力スライド装置としたものである。

本願の請求項１に掛かる発明では、ワイヤードラム３０とクラッチ機構３１とドラム回転体１２６とモータ回転体１３１とは、ハウジング２９内に設けると共に、ドラム回転体１２６の回転軸１２８と前記モータ回転体１３１の回転軸１３０とは、前記ワイヤードラム３０の支持軸２８に対して平行に配置しているので、ドラム回転体１２６とモータ回転体１３１とを、合理的にハウジング内に設けることができる。また、ハウジング２９の外側カバプレート１２１には、モータ２４の回転制御を司る制御部１３６を備えた制御基板１３５を取付け、前記制御基板１３５には前記ドラム速度センサー１３７及び前記モータ速度センサー１３８を設けているため、センサー１３７、１３８の設置場所も合理的となる。
また、請求項２に掛かる発明では、ドラム速度センサー１３７及びモータ速度センサー１３８は、カバープレート１３５に形成した窓１３９、１４０内にそれぞれ臨ませているため、制御基板１３５をカバープレート１３５に取付ける際の収まりが良く、センサー１３７、１３８と回転素子１３２、１３３との距離も短縮できる。
また、請求項３に掛かる発明では、前記ドラム回転体１２６は前記支持軸２８を介して前記ワイヤードラム３０と連動する構成とし、前記モータ回転体１３１は前記モータ２４により回転するウオームホイール２６を介して前記モータ２４と連動する構成としているため、ドラム回転体１２６はワイヤードラム３０の回転を正確に反映でき、モータ回転体１３１はモータ２４の回転を正確に反映でき、測定精度の向上が期待できる。
また、請求項４に掛かる発明では、前記ドラム回転体１２６と前記モータ回転体１３１とは、前記支持軸２８の軸芯方向において互いに重合しないように配置できるので、ハウジング２９の大型化を抑制できる。

本発明の実施例を図により説明すると、１０は車体、１１は車体１０にスライド自在に取付けられたスライド扉であり、車体１０のドア開口１２を塞ぐ閉扉位置と開扉位置との間をスライド移動する。

ドア開口１２の上部近傍の車体１０にはアッパーレール１３が固定され、ドア開口１２の下部近傍の車体１０にはロワーレール１４が固定され、車体１０の後部側面であるクオータパネル１５にはセンターレール１６が固定される。スライド扉１１には、アッパーレール１３にスライド自在に係合するアッパーブラケット１７と、ロワーレール１４にスライド自在に係合するロワーブラケット１８と、センターレール１６にスライド自在に係合するセンターブラケット１９とが設けられる。各ブラケット１７、１８、１９は、好適にはスライド扉１１に揺動自在に軸止され、これらのブラケットとレールとの係合によりスライド扉１１は車体１０に開扉方向及び閉扉方向にスライド自在に取付けられる。

本発明による動力スライド装置の動力ユニット２０は、図１〜図３のように、前記スライド扉１１の内部空間５０（図２）に配置される場合と、クオータパネル１５の室内側空間に配置される場合とがあるが、本発明の要旨とは無関係である。

前記動力ユニット２０には、図５〜７のように、ワイヤーケーブルの牽引及び引き出しを司るワイヤードラム３０が設けられ、ワイヤードラム３０には２本のワイヤーケーブル、即ち、開扉用ケーブル２１’と閉扉用ケーブル２１”の基端側がそれぞれ連結される。ワイヤードラム３０が開扉方向に回転すると、開扉用ケーブル２１’は巻き取られ閉扉用ケーブル２１”は引き出され、ワイヤードラム３０が閉扉方向に回転すると、開扉用ケーブル２１’は引き出され閉扉用ケーブル２１”は巻き取られる関係になっている。

前記開扉用ケーブル２１’は、図２、３のように、スライド扉１１の前側下部位置、即ち、前記ロワーブラケット１８の近傍位置から、スライド扉１１の外部に車体側（ロワーブラケット１８側）に向けて引き出される。スライド扉１１から引き出された開扉用ケーブル２１’は、ロワーブラケット１８のプーリー（図示なし）を経由した後、ロワーレール１４内を後方に伸びてロワーレール１４の後端部若しくはその近傍の車体１０に固定される。これにより、閉扉状態で開扉用ケーブル２１’が巻き取られると、ロワーブラケット１８を介してスライド扉１１は後方に（開扉方向に）スライドする。

前記閉扉用ケーブル２１”は、スライド扉１１の後側の上下の中央部、即ち、前記センターブラケット１９の近傍位置から、スライド扉１１の外部に車体側（センターブラケット１９側）に向けて引き出される。スライド扉１１から引き出された閉扉用ケーブル２１”は、センターブラケット１９のプーリー（図示なし）を経由した後、センターレール１６の前端部若しくはその近傍の車体１０に固定される。これにより、開扉状態で閉扉用ケーブル２１”が巻き取られると、センターブラケット１９を介してスライド扉１１は前方に（閉扉方向に）スライドする。

なお、動力ユニット２０をクオータパネル１５の室内側空間に配置する場合には、図４のように、開扉用ケーブル２１’の他端側は前記センターレール１６の前部に軸止された前側プーリー２２を経由してスライド扉１１のセンターブラケット１９に連結し、同様に、閉扉用ケーブル２１”の他端側はセンターレール１６の後部に軸止された後側プーリー２３を経由してセンターブラケット１９に連結する。

図８はワイヤーケーブル３０のテンションを適正圧に維持するテンション機構１００を示しており、好適には、動力ユニット２０に設けられる。テンション機構１００のケース１０１内にはケーブル２１’、２１”が当接する一対のテンションローラ１０２、１０３が設けられる。テンションローラ１０２、１０３は、テンション軸１０４、１０５で軸止され、テンションバネ１０６の弾力で互いに接近するように付勢される。

図５、６において、動力ユニット２０のモータ２４の出力軸には円筒ウオーム２５が取付けられており、円筒ウオーム２５にはウオームホイール２６を噛合させる。ウオームホイール２６は、支持軸２８により動力ユニット２０のハウジング２９内に軸止され、支持軸２８には前記ワイヤードラム３０も軸止されている。ウオームホイール２６とワイヤードラム３０との間には、クラッチ機構３１が設けられ、クラッチ機構３１がオンになるとウオームホイール２６の回転がワイヤードラム３０に伝達され、オフになるとワイヤードラム３０はウオームホイール２６に対して自由となる。このため、図５において、モータ２４の正転によりウオームホイール２６が時計回転している最中にクラッチ機構３１がオンになると、ワイヤードラム３０も時計回転して開扉用ケーブル２１’は引き出され閉扉用ケーブル２１”は巻き取られ、反対にモータ２４の逆転によりウオームホイール２６が反時計回転している最中にクラッチ機構３１がオンになると、ワイヤードラム３０も反時計方向に回転して開扉用ケーブル２１’は巻き取られ閉扉用ケーブル２１”は引き出されることになる。

前記クラッチ機構３１は、本願発明の要旨とは直接関係しておらず、どのようなクラッチ機構を用いても自由であるが、本願発明では、特願２００３−４００８１２において詳細に説明したクラッチ機構を採用している。クラッチ機構３１は電気制御でオンオフする電磁コイル部６０を備えたクラッチであり、概略的には、電磁コイル部６０がオンになるとクラッチ機構３１は連結状態となり、オフになると切断状態となるが、後述するように電磁コイル部６０がオフの時でもクラッチ連結状態（ブレーキクラッチ連結状態）を維持できる特徴を備えている。電磁コイル部６０は前記支持軸２８周りに配置した円筒状であり、電磁コイル部６０はハウジング２９に対して固定され、支持軸２８は電磁コイル部６０に対して回転自在となっている。ウオームホイール２６は電磁コイル部６０の外周に回転自在に支持される。図６において、電磁コイル部６０の左方には環状アーマチュア６１が近接配置され、アーマチュア６１は支持軸２８に回転自在に軸止され、且つその軸方向に移動自在となっている。アーマチュア６１はブレーキ解除バネ６２の弱い弾力で電磁コイル部６０から離れるように左方に付勢され、支持軸２８の段部に当接している。アーマチュア６１の右面は、電磁コイル部６０がオンになるとブレーキ解除バネ６２の弾力に抗して電磁コイル部６０の磁力で引き寄せられて電磁コイル部６０の左面に密着する。この密着により生じる摩擦抵抗がクラッチ連結に必要なブレーキ抵抗となる。

前記アーマチュア６１の左面にはカム体６３（図９）を固定する。アーマチュア６１とカム体６３とは一体的に動くもので、一体形成しても良い。カム体６３のカム面６４は、図９のように、支持軸２８の軸芯方向の左方に膨らむ頂部６４Ａと、切欠により形成した底部６４Ｂと、これらを繋げる斜面６４Ｃを備えた規則性のある環状凹凸面である。斜面６４Ｃは、中腹にクラッチ保持面６４Ｄを備えた２段斜面で、中腹のクラッチ保持面６４Ｄは、電磁コイル部６０がオフの時にクラッチ機構３１をブレーキクラッチ連結状態に維持する機能を備える。図１１はカム面６４の詳細な形状を示し、斜面６４Ｃは支持軸２８の軸芯Ｘに対して好適には約３０度の斜面であり、また、クラッチ保持面６４Ｄは軸芯Ｘに対して直交する平坦面でも良いが、好適には約１０度の後退面に形成される。

図６において、前記カム体６３の左方には移動歯車体６５（図１０）が設けられる。移動歯車体６５は支持軸２８に回転自在で且つその軸方向に移動自在に軸止されており、その外周部には右方のウオームホイール２６に向かって伸びる複数の脚部６６が形成されている。脚部６６の右方先端部は、図６、１２のように、前記ウオームホイール２６の係合溝６７に係合させ、ウオームホイール２６の回転で移動歯車体６５も連動して回転するようになっている。脚部６６は係合溝６７に対して支持軸２８の軸方向においてスライド自在であるが、移動歯車体６５が最大に左方に移動しても脚部６６と係合溝６７との係合は外れず、従って、移動歯車体６５とウオームホイール２６とは常時一体的に回転する。また、脚部６６と係合溝６７との間には、図１３のように、回転方向における隙間Ｙが形成され、脚部６６（移動歯車体６５）は係合溝６７（ウオームホイール２６）に対して約６度程度だけ自由に回転できる設定にする。移動歯車体６５の左面には、支持軸２８を中心とする移動環状ギア部６８が設けられる。

前記移動歯車体６５の左方には、固定歯車体６９が配置され、移動歯車体６５と固定歯車体６９との間には移動歯車体６５を右方に押圧するクラッチ解除バネ７０が設けられる。固定歯車体６９の左面は前記ワイヤードラム３０に固定され、両者は一体的に回転する。ワイヤードラム３０は支持軸２８と一体回転するように支持軸２８の左端に固定される。固定歯車体６９の右面には固定環状ギア部７１が設けられ、移動歯車体６５がクラッチ解除バネ７０の弾力に抗して支持軸２８に対して左方にスライドすると、移動環状ギア部６８は固定環状ギア部７１に噛合する。ギア部６８とギア部７１とが噛合した状態が、クラッチ機構３１の通常クラッチ連結状態となり、ウオームホイール２６の回転はワイヤードラム３０に伝達される。反対に、移動歯車体６５がクラッチ解除バネ７０の弾力で支持軸２８に対して右方にスライドすると、移動環状ギア部６８は固定環状ギア部７１から離脱してクラッチ切断状態となり、ウオームホイール２６の回転はワイヤードラム３０に伝達されなくなる。

前記移動歯車体６５には、図１０のように、前記カム体６３のカム面６４と協同して移動歯車体６５を前記クラッチ解除バネ７０の弾力に抗して左方にスライドさせるカム面７２が形成される。カム面７２は、支持軸２８の軸芯方向において右方に膨らむ頂部７２Ａと、底部７２Ｂと、これらを繋げる斜面７２Ｃを備えた規則性のある環状凹凸面である。カム面７２はカム面６４に対して略対称の構造を備えているが、本実施例では、クラッチ保持面は備えていない。しかし、クラッチ保持面はカム面６４とカム面７２のいずれか一方側に形成すれば所期の効果を奏するものである。

前記移動歯車体６５がクラッチ解除バネ７０の弾力で右方にスライドすると、通常は図１４、１５のように、カム面７２の頂部７２Ａがカム面６４の底部６４Ｂにぴったり合致し、移動環状ギア部６８は固定環状ギア部７１から離脱してクラッチ切断状態となる。このクラッチ切断状態において、電磁コイル部６０をオンにするとアーマチュア６１の右面はブレーキ解除バネ６２の弾力に抗して電磁コイル部６０の左面（摩擦面）に磁力で引き寄せられて密着し、アーマチュア６１及びカム体６３にはブレーキ抵抗が付与される。ついで、モータ２４の動力で移動歯車体６５（カム面７２）を回転させると、ブレーキ抵抗によりカム体６３は回転が規制された状態にあるから、図１６のようにカム面同士による楔効果でカム面７２とカム体６３のカム面６４とは位相がずれて、移動歯車体６５はクラッチ解除バネ７０の弾力に抗して左方に押し出され、図１７のように、移動環状ギア部６８は固定環状ギア部７１に噛合し通常クラッチ連結状態になる。

図１６、１７の通常クラッチ連結状態でモータ２４及び電磁コイル部６０を共にオフにすると、アーマチュア６１及びカム体６３はブレーキ抵抗から解放される。すると、クラッチ解除バネ７０の弾力により移動歯車体６５は、カム体６３を逃げ方向（図１６において下方）に回転させながら右方へ移動し、移動歯車体６５は、固定歯車体６９との噛合状態が外れる前に、図１８、１９のように、移動歯車体６５の頂部７２Ａがカム体６３のクラッチ保持面６４Ｄに当接し、これにより、移動歯車体６５はカム体６３を回転させることができなくなると共に右方への移動も規制される。このため、電磁コイル部６０がオフの状態であっても、移動歯車体６５と固定歯車体６９との噛合が維持されクラッチ機構３１はブレーキクラッチ連結状態となる。

図１８、１９のブレーキクラッチ連結状態では、頂部７２Ａとクラッチ保持面６４Ｄとの当接による抵抗で、移動歯車体６５とアーマチュア６１及びカム体６３とは、一体的に回転する状態に維持される。従って、移動歯車体６５を図１９において上方に移動させるために固定歯車体６９を上方に回転させても、アーマチュア６１及びカム体６３も連動して上動することになるから、ブレーキクラッチ連結状態は解除されない。なお、移動歯車体６５とカム体６３との一体状態に保つために必要な頂部７２Ａとクラッチ保持面６４Ｄとの間の摩擦力は、クラッチ保持面６４Ｄが支持軸２８の軸芯Ｘに対して直交する平坦面であっても確保できるが、クラッチ保持面６４Ｄを約１０度程度の後退面にすると良好な摩擦が得られる。

前記頂部７２Ａと前記クラッチ保持面６４Ｄとの当接は、後述する「ブレーキクラッチ連結状態の手動解除操作」のように、電磁コイル部６０をオンにしてから移動歯車体６５をアーマチュア６１及びカム体６３に対して相対的に図１８、１９において上方に移動させると解除できる。このときに必要な移動歯車体６５の回転角度は約５度であり、脚部６６と係合溝６７との間に形成された前記隙間Ｙにより得られる移動歯車体６５の自由な回転角度（約６度）より小さく設定される。

前記ハウジング２９は、金属製ベースプレート１２０と、金属製又は樹脂製カバープレート１２１と、プレート１２０とプレート１２１の間の樹脂製ハウジングボディ１２２とから構成され、ベースプレート１２０とボディ１２２との間には第１スペース１２３が、また、カバープレート１２１とボディ１２２との間には第２スペース１２４が形成される。第１スペース１２３には、前記ワイヤードラム３０及びクラッチ機構３１が収納される。

図６、７のように、前記支持軸２８の一方の端部はハウジングボディ１２２を貫通して第２スペース１２４内に突出させ、その突出端には大径歯車１２５を固定する。大径歯車１２５にはドラム回転体１２６の小径歯車１２７を噛合させる。ドラム回転体１２６は支持軸２８と平行の軸１２８で第２スペース１２４内に軸止され、前記ワイヤードラム３０の回転で支持軸２８が回転すると、これに連動して回転する。

図６のように、前記ウオームホイール２６には、平行歯車１２９を噛合させる。平行歯車１２９は、第１スペース１２３内でウオームホイール２６と同一平面上に配置される。平行歯車１２９の軸１３０は支持軸２８と平行であり、一方の端部はハウジングボディ１２２を貫通して第２スペース１２４内に突出させ、その突出端にはモータ回転体１３１を固定する。モータ回転体１３１は、ウオームホイール２６を介してモータ２４と連動して回転する。モータ回転体１３１は、前記支持軸２８の軸芯方向において前記ドラム回転体１２６と重合しないように配置する。

前記ドラム回転体１２６とモータ回転体１３１とには、それぞれ、磁気体等からなるドラム回転素子１３２とモータ回転素子１３３とが設けられる。

前記カバープレート１２１の外側には、制御ユニット１３４が取付けられる。制御ユニット１３４の制御基板１３５には、制御部１３６が設けられると共に、ドラム回転素子１３２と共同してワイヤードラム３０の回転速度を検出するドラム速度センサー１３７と、モータ回転素子１３３と共同してモータ２４の回転速度を検出するモータ速度センサー１３８とが設けられる。センサー１３７、１３８は好適にはホールＩＣであり、前記カバープレート１３５に形成した窓１３９、１４０を介して回転素子１３２、１３３を検出できるようにする。また、制御基板１３５に対して突出するセンサー１３７、１３８自体を窓１３９、１４０内に配置すると、制御基板１３５の収まりが良く、センサー１３７、１３８と回転素子１３２、１３３との距離も短縮できる。

（クラッチの作用）
クラッチ機構３１の作用を説明する。電磁コイル部６０がオフの状態では、アーマチュア６１と電磁コイル部６０との間には実質的な摩擦抵抗は発生しない。この状態で、モータ２４の正転により、円筒ウオーム２５を回転させると、ウオームホイール２６は図５において時計回転し、移動歯車体６５も脚部６６と係合溝６７との係合により時計回転する。このとき、移動歯車体６５はクラッチ解除バネ７０の弾力で右方に移動していて、図６、１５のように、移動歯車体６５の移動ギア部６８は固定歯車体６９の固定ギア部７１から離脱しており（クラッチ切断状態）、また、移動歯車体６５のカム面７２は、図１４のように、カム体６３のカム面６４と互いに近接する状態で接面している。従って、この状態でモータ２４を正転させると、移動歯車体６５と、カム体６３と、カム体６３と一体のアーマチュア６１とが共に回転するだけで、移動歯車体６５は固定歯車体６９に向けて移動しない。

上記状態（図１４、１５）で、電磁コイル部６０をオンにすると、アーマチュア６１はブレーキ解除バネ６２の弾力に抗して発生磁力により電磁コイル部６０に引き寄せられて電磁コイル部６０とアーマチュア６１との間に所定のブレーキ抵抗が発生し、これにより、アーマチュア６１及びカム体６３の共回り回転が規制され、移動歯車体６５はカム体６３に対して支持軸２８を中心に相対的に回転する。すると、カム面７２とカム面６４とは図１６のように位相がずれて、移動歯車体６５はクラッチ解除バネ７０の弾力に抗して固定歯車体６９に向かって押し出され、図１７のように、移動歯車体６５の移動環状ギア部６８は固定歯車体６９の固定ギア部７１に係合して通常クラッチ連結状態となる。これにより、モータ２４の回転は固定歯車体６９を介してワイヤードラム３０に伝達され、閉扉用ケーブル２１”が巻き取られてスライド扉１１は閉扉方向に移動する。なお、クラッチが連結された後は、アーマチュア６１及びカム体６３も移動歯車体６５と共に回転する。

スライド扉１１が閉扉方向に移動している最中に、モータ２４及び電磁コイル部６０をオフにすると、ウオームホイール２６に係合している移動歯車体６５は回転停止し、アーマチュア６１及びカム体６３はブレーキ抵抗から解放され、クラッチ解除バネ７０の弾力により移動歯車体６５は、カム体６３を逃げ方向（図１６、１７において下方）に回転させながら右方へ戻される。すると、移動歯車体６５は、固定歯車体６９との噛合状態が外れる前に、図１８、１９のように、移動歯車体６５の頂部７２Ａがカム体６３のクラッチ保持面６４Ｄに当接し、これにより、移動歯車体６５はカム体６３を回転させることができなくなると共に右方への移動も規制された状態になる。このため、電磁コイル部６０がオフの状態であっても、移動歯車体６５が固定歯車体６９と噛合するブレーキクラッチ連結状態が維持される。このようなブレーキクラッチ連結状態では、スライド扉１１はモータ２４側の減速機構に直結されるため、実質的に不動状態に保たれる。従って、利用者が意図的にモータ２４及び電磁コイル部６０をオフにすれば、スライド扉１１を所望の中間開扉位置に保持させることができる。また、この途中停止を制御部１３６による自動制御で行うようにすると、スライド扉１１を自動操作で半分程度開いた状態を簡単に停止保持させることもできる。

制御部１３６による通常の閉扉制御でスライド扉１１が閉扉位置まで移動したら（このとき、クラッチ機構３１は図１６、１７の通常クラッチ連結状態にある）、モータ２４を所定時間（所定量）だけ逆転させる。すると、電磁コイル部６０のオンが継続されているからアーマチュア６１及びカム体６３を残して、移動歯車体６５が所定量だけ図１７において上方に移動し、図２０、２１のように、移動歯車体６５の頂部７２Ａがカム体６３のクラッチ保持面６４Ｄより上方に移動する。この状態になったら電磁コイル部６０とモータ２４をオフにする。これにより、移動歯車体６５はクラッチ解除バネ７０の弾力により頂部７２Ａがカム体６３のクラッチ保持面６４Ｄに当接することなく右方に移動し、図１４、１５のクラッチ切断状態に復帰する。

次に、クラッチ機構３１のブレーキクラッチ連結状態（図１８、１９）の解除について説明する。ブレーキクラッチ連結状態をクラッチ切断状態に切り替えるには、まず、電磁コイル部６０をオンさせる。すると、アーマチュア６１及びカム体６３は電磁コイル部６０に引き寄せられてブレーキ抵抗が付与される。この段階では、移動歯車体６５もクラッチ解除バネ７０の弾力により僅かに右動するが固定歯車体６９との噛合は継続されている。次ぎに、動力によるときは、モータ２４を回転させて移動歯車体６５を図１９の場合であれば上方に回転させ、移動歯車体６５の頂部７２Ａがカム体６３のクラッチ保持面６４Ｄより上方に移動したら電磁コイル部６０とモータ２４をオフにする。すると、移動歯車体６５はクラッチ解除バネ７０の弾力により頂部７２Ａがカム体６３のクラッチ保持面６４Ｄに当接することなく右方に移動し、図１４、１５のクラッチ切断状態に復帰する。

モータ２４の動力ではなく手動でブレーキクラッチ連結状態を解除するときには、電磁コイル部６０がオンになった後、スライド扉１１を手動で移動させる。すると、ワイヤードラム３０が回転して固定歯車体６９を介して移動歯車体６５も回転する。このとき、ブレーキクラッチ連結状態では、ワイヤードラム３０はモータ２４側に連結されていることになるが、脚部６６と係合溝６７との間に形成された隙間Ｙにより移動歯車体６５は約６度程度ウオームホイール２６に対して自由に回転できるから、スライド扉１１はウオームホイール２６を回転させることなく軽い操作力で移動して移動歯車体６５を回転させることができる。ついで、移動歯車体６５の回転により移動歯車体６５の頂部７２Ａがカム体６３のクラッチ保持面６４Ｄから外れたら、移動歯車体６５はクラッチ解除バネ７０の弾力により右動して、図１４、１５のクラッチ切断状態に復帰する。

上記手動によるブレーキクラッチ連結状態の解除では、制御部１３６がクラッチ手動解除操作を検出するとブレーキクラッチ連結手動解除制御として、一定時間だけ電磁コイル部６０オンにする。クラッチ手動解除操作には、多数のものが考えられるが、例えば、スライド扉１１の開扉ハンドルの開扉操作をクラッチ手動解除操作と見做すことができる。

（制御部１３６の速度制御の作用）
動力ユニット２０によりスライドさせるスライド扉１１の移動区間は、スタートから加速終了までの初期区間と、略一定の速度に保たれる中間区間と、最後の減速区間とに大別される。また、初期区間には所望により一定時間の低速区間が設けられる。

動力ユニット２０によりスライド扉１１を閉扉位置から開扉させるときは（又は、開扉位置から閉扉させるときは）、モータ２４を所望により低速で一定時間回転させ、その後予め設定された基準速度に向けてモータ２４を加速させる。この初期区間において、制御部１３６はスライド扉１１の異常加速の有無を監視する。異常加速は、好適には、ドラム速度センサー１３７で測定されるワイヤードラム３０の回転速度が所定以上（スライド速度換算で１２０mm／秒以上）であって、ワイヤードラム３０の回転速度とモータ速度センサー１３８で測定されたモータ２４の回転速度との差が所定以上（スライド速度換算で４００mm／秒以上）であり、且つ、ワイヤードラム３０の加速度が所定以上であるときに、判定される。また、異常加速は、好適には、ワイヤードラム３０の回転速度が所定以上（スライド速度換算で１２０mm／秒以上）であって、ワイヤードラム３０の回転速度とモータ２４の回転速度との差が所定以上（スライド速度換算で１８０mm／秒以上）であり、且つ、前記所定以上の差が継続して検出されたとき、判定される。

このような異常加速は、車体１０の傾斜によりスライド扉１１に加速方向の外力が作用する状況や、利用者等がスライド扉１１を押している時に発生する。

異常加速が検出されたときは、制御部１３６は、モータ２４の回転速度を低下させてスライド扉１１のスライド速度を安定させ、その後、基準速度に向けて再度モータ２４を加速させる。このモータ２４の再加速は、好適には、通常の初期加速に比べて緩加速にする。

このような異常加速検出制御を行うことにより、初期区間終了時におけるモータ速度とスライド扉１１のドア速度との差を従来に比べて格段に少なくすることができ、これにより、スライド扉を円滑に安定した速度で移動させることができる。

スライド扉を備えた車両の後部側面を示した側面図。 スライド扉を閉扉した状態の略図。 スライド扉を開扉した状態の略図。 動力ユニットをクオータパネルの室内側空間に設ける場合の概念図。 動力ユニットの側面図。 前記動力ユニットの断面図。 前記動力ユニットの断面図。 前記動力ユニットのテンション機構の平面図。 カム体の斜視図。 移動歯車体の斜視図。 カム体のカム面の詳細図。 ウオームホイールの係合溝と移動歯車体の脚部との係合状態を示す断面図。 前記係合溝と前記脚部との間の隙間を示す略図。 クラッチ切断状態時のカム体のカム面と移動歯車体のカム面とを示す側面図。 図１４に対応したクラッチ切断状態の移動歯車体と固定歯車体を示す略図。 クラッチ連結状態時のカム体のカム面と移動歯車体のカム面とを示す側面図。 図１６に対応したクラッチ連結状態の移動歯車体と固定歯車体を示す略図。 電磁コイル部がオフ状態におけるブレーキクラッチ連結状態のカム体のカム面と移動歯車体のカム面とを示す側面図。 図１８に対応したブレーキクラッチ連結状態の移動歯車体と固定歯車体を示す略図。 ブレーキクラッチ連結状態を解除する途中のカム体のカム面と移動歯車体のカム面とを示す側面図。 図２０に対応したクラッチ連結状態を解除する途中の移動歯車体と固定歯車体を示す略図。 車両が前上り状態において、モータ速度を用いた従来のフィードバック制御によりスライド扉を開扉させるときの、モータ速度とスライド扉のドア速度を測定した結果を示す公知例図。

符号の説明

１０…車体、１１…スライド扉、１２…ドア開口、１３…アッパーレール、１４…ロワーレール、１５…クオータパネル、１６…センターレール、１７…アッパーブラケット、１８…ロワーブラケット、１９…センターブラケット、２０…動力ユニット、２１’…開扉用ケーブル、２１”…閉扉用ケーブル、２２…プーリー、２３…プーリー、２４…モータ、２５…円筒ウオーム、２６…ウオームホイール、２８…支持軸、２９…ハウジング、３０…ワイヤードラム、３１…クラッチ機構、５０…内部空間、６０…電磁コイル部、６１…アーマチュア、６２…ブレーキ解除バネ、６３…カム体、６４…カム面、６４Ａ…頂部、６４Ｂ…底部、６４Ｃ…斜面、６４Ｄ…クラッチ保持面、６５…移動歯車体、６６…脚部、６７…係合溝、６８…移動環状ギア部、６９…固定歯車体、７０…クラッチ解除バネ、７１…固定環状ギア部、７２…カム面、７２Ａ…頂部、７２Ｂ…底部、７２Ｃ…斜面、１００…テンション機構、１０１…ケース、１０２、１０３…テンションローラ、１０４、１０５…テンション軸、１０６…テンションバネ、１２０…金属製ベースプレート、１２１…カバープレート、１２２…ハウジングボディ、１２３…第１スペース、１２４…第２スペース、１２５…大径歯車、１２６…ドラム回転体、１２７…小径歯車、１２８…軸、１２９…平行歯車、１３０…軸、１３１…モータ回転体、１３２…ドラム回転素子、１３３…モータ回転素子、１３４…制御ユニット、１３５…制御基板、１３６…制御部、１３７…ドラム速度センサー、１３８…モータ速度センサー、１３９…窓、１４０…窓、Ｘ…軸芯、Ｙ…隙間。

Claims (4)

1. 開扉用ケーブル２１’及び閉扉用ケーブル２１”に連結され回転すると前記ケーブル２１’、２１”の巻取り及び引き出しを行うことで車両スライド扉１１をスライド移動させるワイヤードラム３０と、前記ワイヤードラム３０を回転させるモータ２４と、前記モータ２４と前記ワイヤードラム３０との間に設けられたクラッチ機構３１と、前記ワイヤードラム３０と常時連動して回転するドラム回転体１２６と、前記ドラム回転体１２６の回転を検出するドラム速度センサー１３７と、前記モータ２４と常時連動して回転するモータ回転体１３１と、前記モータ回転体１３１の回転を検出するモータ速度センサー１３８と、ハウジング２９とを有するものにおいて、前記ワイヤードラム３０と前記クラッチ機構３１と前記ドラム回転体１２６と前記モータ回転体１３１とは、前記ハウジング２９内に設けると共に、前記ドラム回転体１２６の回転軸１２８と前記モータ回転体１３１の回転軸１３０とは、前記ワイヤードラム３０の支持軸２８に対して平行に配置し、前記ハウジング２９の外側カバプレート１２１には、前記モータ２４の回転制御を司る制御部１３６を備えた制御基板１３５を取付け、前記制御基板１３５には前記ドラム速度センサー１３７及び前記モータ速度センサー１３８を設けた車両スライド扉の動力スライド装置。
2. 請求項１において、前記ドラム速度センサー１３７及び前記モータ速度センサー１３８は、前記カバープレート１３５に形成した窓１３９、１４０内にそれぞれ臨ませた車両スライド扉の動力スライド装置。
3. 請求項１において、前記ドラム回転体１２６は前記支持軸２８を介して前記ワイヤードラム３０と連動する構成とし、前記モータ回転体１３１は前記モータ２４により回転するウオームホイール２６を介して前記モータ２４と連動する構成とした車両スライド扉の動力スライド装置。
4. 請求項１〜請求項３のいずれか一項において、前記ドラム回転体１２６と前記モータ回転体１３１とは、前記支持軸２８の軸芯方向において互いに重合しないように配置した車両スライド扉の動力スライド装置。

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