JP2008504468A - スライディング式自動車ドア用駆動システム - Google Patents

Abstract

【解決手段】 本発明は、自動車ドア（１）、具体的にはスライディングドア（１）のための駆動システムに関する。この装置は、駆動モーター（４）と、駆動手段（６、７、８、９）とを有し、前記駆動手段は前記駆動モーター（４）に接続されて、調整軌道（Ｒ）に沿って前記自動車ドア（１）に作用する。本発明は、駆動部（５）および／またはトルクコンバータが前記駆動モーター（４）と前記駆動手段（６、７、８、９）との間に配置され、前記トルクコンバータおよび／または前記駆動部が負荷および／または信号に応じて異なるトルクで前記駆動手段（６、７、８、９）に作用することを特徴とする。
【選択図】 図５

Description

本発明は自動車ドア、具体的にはスライディングドアのための駆動システムに関し、このシステムは、開閉軌道に沿って自動車ドアを移動するための、駆動手段が接続された駆動モーターを有する。前記開閉軌道とは、一般に、前記自動車ドアの開閉動作が行われる間の前記自動車ドアまたはその開閉運動の軌道を指す。前記開閉軌道は、通常、１本（または数本）のガイドレールによって予め定められている。

今日、リモートコントロールなどによって動作可能な自動車用スライディングドアにこのような駆動システムを使用することが増えている。これは、不可欠な駆動モーター（ほとんどの場合は電気モーター）によって、前記自動車ドアまたはスライディングドアの自動的な（且つリモートコントロールによる）開閉が確実になることを意味する。このようなスライディングドア駆動部の実施例は、独国特許出願公開第４３ ４１ １５３ Ａ１号明細書、欧州特許第０ ０４０ ６３１ Ｂ１号明細書、独国特許出願公開第３５ ３８ ８３７ Ａ１号明細書、および国際公開第９９／０９２８２ Ａ１号パンフレットに記載されている。

本発明の基礎となっている独国特許出願公開第１９６ ０７ ５５２ Ａ１号明細書の先行技術によると、減速歯車と、ケーブルの巻き付けおよび巻き戻しのためのリールとを有する駆動手段が提供されている。

前記先行技術は、一般に試用および試験されてきたが、自動車ドアまたはスライディングドアを引き閉じた状態から閉扉位置に移動するために、ほとんどの場合、上記の駆動システムの他に閉扉補助若しくはそれに類するものを必要とするという欠点がある。このドアの移動は、ほとんどの場合、ドア開口部周囲のゴム製のシールの力に抵抗する移動である。

この点について、例えば欧州特許第０ ０４０ ６３１ Ｂ１号明細書は、前記駆動モーターまたは電気モーターが第１および第２の励磁コイルを有することを示唆している。前記第２の励磁コイルのスイッチを入れることによって、前記閉扉位置にするのに通常伴う、前記ドアまたはスライディングドアを横方向に移動する動作と、付加的な出力とが提供される。これは、特別に対応するモーターを使用しなくてはならないため、費用が掛かる。

独国特許出願公開第１９６ ０７ ５５２ Ａ１号明細書には、付加的なスライディングドア閉鎖装置を必要とする、同様に費用のかかる解決案が記載されている。独国特許出願公開第３５ ３８ ８３７ Ａ１号明細書は、別個のケーブル滑車装置を用いる同様の解決案を提供している。本発明はこの状況を改善することを目的とする。

本発明は自動車ドア、具体的にはスライディングドアのための駆動システムの改善に伴う技術上の問題に基づくものであり、比較的単純な設計により、故障のない動作を確実に行うためのものである。

この技術的な問題を解決するために、駆動システムは、歯車または一般にトルクコンバータが前記駆動モーターと前記駆動手段との間に提供され、この歯車またはトルクコンバータが、負荷および／または信号に応じて異なるトルクで前記駆動手段に作用することを特徴とする。好ましくは、前記各歯車は、個別の歯車部材を有する遊星歯車であり、作動手段に戻ったときに、望ましいトルクに応じて連結する。即ち、前記作動手段によって、（前記遊星歯車の）個別に選択された歯車部材は、出力側の負荷、または作動信号および／またはセンサー信号に応じて確実に連結される。

前記作動手段は、バネおよび／またはアクチュエーターによって、前記選択された歯車部材の連結を行うことが可能である。前記遊星歯車は、通常のものと同じく、少なくともリングギアと、遊星キャリアと、遊星歯車と、太陽歯車とを有する。前記歯車は、通常、前記太陽歯車によって前記駆動手段に接続されており、一方前記駆動モーターは前記遊星キャリアまたはリングギアに作用する。

前記作動手段は、前記リングギアに作用して前記歯車に様々なトルクを発生させることができる。付加的に、若しくは代替的に、前記作動手段は前記遊星キャリアに作用することも可能である。いずれの場合も、前記作動手段は、作用を受ける前記歯車部材（通常、前記リングギアまたは遊星キャリア）を停止または停止解除することを確実にする。前記歯車部材が停止された場合、出力側でのトルクが増し、前記太陽歯車および接続されている前記駆動手段において、望ましいレベルに増加したトルクが利用可能になる。しかし、リングギアまたは遊星キャリアが自由に回転可能な場合は、前記各歯車が前記駆動モーターと駆動手段との間で継続的に固定接続するように作用するため、基本的にトルクの変更は起こらない。

この異なるトルクに基づく区別は、前記自動車ドアの開閉軌道（すなわち開閉中に前記自動車ドアが従う軌道、または少なくとも１つのガイドレールによって規定された軌道）が主に閉扉軌道と引き閉じ軌道とを有するものであることを計算に入れたものであり、本発明によれば前記軌道の双方は異なる歯車トルクで完了される。通常、前記閉扉軌道には、トルクを変更することなく、前記駆動モーターと前記駆動手段との間の擬似固定接続を行う前記各歯車または遊星歯車によって生成される１：１の歯車比が用いられる。この機能状態は、できるだけ迅速に完了される必要のある前記自動車ドアの閉扉軌道の状況を計算に入れたものである。さらに、前記ドアは閉扉軌道に沿って前記自動車の本体に対して略平行に移動するため、負荷が増加することはないと予想される。

閉扉軌道の終端において、前記自動車ドアは、当該自動車ドアの主に横方向の移動に対応する引き閉じ軌道へと移動する。この横方向の移動の間に、前記自動車ドアは自動車の本体と平行な突出位置を離れ、この目的のために、各適合開口部へ主に垂直方向に移動する。この引き閉じ軌道は、通常、前記自動車ドア上の自動車ドアラッチが、当該自動車本体側部の締め付けボルトに対してそのロック機構におけるロック位置（第１の位置または一次的位置）になると、前記閉扉軌道に移行する。当然、逆の配置も可能である。すなわち、前記自動車ドアラッチを前記自動車本体上に配置し、締め付けボルトを前記自動車ドアに配置することができる。

いずれの場合も、前記自動車本体または前記自動車ドアラッチのロック位置に対して前記自動車ドアが定められた位置になることによって、前記閉扉軌道は確実に前記引き閉じ軌道へと移行する。本発明においては、個別のセンサー信号を有するセンサーによって前記ロック位置になったことを検出することが可能であり、この信号に応じて前記駆動モーターと前記駆動手段との間の歯車を別のトルクレベルに変更することが確実になる。この目的のために、前述の作動手段は、例えば、前記信号に応じて前記リングギアまたは遊星キャリアを停止することが可能であり、これにより力の流れは前記遊星キャリアまたはリングギアを通して減少し、前記太陽歯車を介して前記駆動手段に伝動される。

前記トルク変更は、実際には、例えば８：１の歯車減速に相当する。従って、前記自動車ドアは、前記閉扉軌道に沿った移動速度のわずか８分の１の速度で前記引き閉じ軌道に沿って移動するが、当該引き閉じ軌道は数ミリメートルか、最長でも数センチメートルに限定されているので、快適さが失われることはない。当然のことながら、本発明には別の歯車減速も含まれ、従って別の速度比も含まれる。

前記トルク変更は、前述のセンサー信号および／または作動信号のみに応じるものである必要はない。代替的あるいは追加的に、負荷に依存した（且つ自動の）変更が可能である。つまり、前記自動車ドアまたはスライディングドアを移動させるためにより高いトルクが前記駆動手段の出力側で必要になると同時に、本発明の歯車または遊星歯車は（自動的に）別の歯車減少速度に切り替わるので、前記自動車ドアの移動を中断することなく続行することができる。

従って、前述の駆動システムは負荷の増加のシナリオを自動検出することを特徴とするものであり、このシナリオにおいては、前記自動車ドアのロック位置または特定の予め定められた位置に到達したこと、または前記出力側に必要とされるトルクの増加のいずれかが検出されることによって、前記歯車のトルクが変更される。このトルク変更は、（歯車を望ましい速度に減速するために）例えばバネなどの手段によって、選択された歯車部材の連結を提供する前記作動手段を用いて自動的に行われることが好ましい。同様に、前記作動手段はアクチュエーターによって前記トルクを変更することも可能であり、この場合、前記信号および／またはセンサーの評価のほとんどは予め実行される。従って、トラッピング防止の必要はない。

通常、前記トラッピング防止は、前記出力部でトルクの増加が検出された場合、またはドアのゴム製シールに配置された接触部が閉鎖された場合に、前記駆動手段のスイッチが確実に切れるようにするものである。同様に、前記駆動モーターによって消耗される電力を評価することができる。本発明に従った特殊歯車および作動手段の実施形態を用いることにより、「トラッピング」、「閉扉」または「引き閉じ」という負荷のシナリオの区別を確実に行うことができる。

前記閉扉軌道に沿って移動している間は、例えばトラッピングに相当するトルクの増加は予期されない。このため、前記出力部でのトルクの増加に伴う電気モーターまたは駆動モーターの電流消費の増加は予期されないものと判断されて、前記モーターのスイッチが切れる。また、前記引き閉じ軌道に沿って移動しているときにトルクが同様に増加した場合にも、前記モーターのスイッチが切れる場合がある。これらは本発明の主な利点である。

本図面は自動車ドア１の駆動システムを示すものである。図１は自動車ドア１の一部のみを示しているが、この自動車ドア１は、開閉軌道Ｒに沿って自動車本体２に平行なガイドレール３に沿って、当該自動車の縦方向に往復移動するスライディングドア１のみを指すものではない。前記自動車ドア１またはスライディングドア１のこの移動を提供するために、駆動モーター４および接続された駆動手段６、７、８、９が提供される。電気モーター４である前記駆動モーター４と前記駆動手段６、７、８、９との間に、本発明は、以下に詳細に説明する歯車５を提供する。

前記駆動手段６、７、８、９は、ウオーム歯車６と、前記ウオーム歯車６に接続された巻き付けリール７と、前記巻き付けリール７に巻き付けおよび巻き戻しされる上部牽引ケーブル８および下部牽引ケーブル９から成る牽引ケーブル８、９とを有するものである。前記牽引ケーブル８、９の往復移動によって、前記自動車ドアまたはスライディングドア１は図１に示す閉扉位置に移動され、且つ前記ガイドレール３に沿って開扉位置に移動されて、また開閉軌道Ｒに沿って元の位置に戻る。これは図１の往復矢印によって示されている。前記自動車ドア１の開閉動作を、ロジカル逆進機能を備え、前記駆動モーター４に作用するリモートコントロール（図示せず）で起動することも可能である。

本発明によると、上述の歯車５は前記駆動モーター４と前記駆動手段６、７、８、９との間に提供されている。図において、前記歯車は遊星歯車１０、１１、１２、１３である（図４および７を参照）。前記遊星歯車１０、１１、１２、１３は、実際、リングギア１０と、遊星キャリア１１と、遊星歯車１２と、太陽歯車１３とを有する。歯車５または遊星歯車１０、１１、１２、１３による補助を受け、前記駆動モーター４は、前記駆動手段６、７、８、９に異なるトルクを適用して前記自動車ドア１に作用することが可能となる。歯車５および各遊星歯車１０、１１、１２、１３によって生成される様々なトルク変更は、負荷および／または信号に依存する。

前記ケーブルまたはスチールケーブル８、９の往復移動は、牽引ケーブル８、９の双方がガイドレール３の端部で屈折プーリー１４の周囲に沿って移動することによって可能となり、それにより、図３からも明らかなように、前記自動車ドア１は、図１の往復矢印Ｒが示すようにガイドレール３に沿って移動する。

図４の実施形態において、前記遊星歯車１０、１１、１２、１３の負荷に応じたトルクの自動変更を示す。本図から明らかなように、この段階では、フリーホイール１５はリングギア１０とハウジング１６との間にある。また、作動手段１７が提供されることで、前記出力側の負荷に応じて個別に選択される前記遊星歯車１０、１１、１２、１３の歯車部材が連結される。図１の実施形態において、前記作動手段１７はバネの補助を受けるものであり、凸部１７ｂを有するバネ脚１７ａとして本図に示されている。前記凸部１７ｂは、前記リングギア１０の凹部１８と機能的に係合する。

前記遊星キャリア１１は前記駆動モーター４に接続され、前記遊星歯車１０、１１、１２、１３の太陽歯車１３は前記駆動手段６、７、８、９に、より正確には前記ウオーム歯車６に作用する。

通常の動作中、前記太陽歯車１３、リングギア１０、遊星キャリア１１、遊星歯車１２は擬似固定モジュール１０、１１、１２、１３を形成し、それにより、駆動モーター４は実質的に１：１で前記ウオーム歯車６に作用し、結果的に前記駆動手段６、７、８、９に作用して前記自動車ドア１を移動する。一方、前記負荷側、すなわち前記駆動手段６、７、８、９またはウオーム歯車６の部分で負荷が増加した場合は、遊星歯車１０、１１、１２、１３内でトルクが増加する。このトルクの増加は前記フリーホイール１５によって達成され、トルクが正常に適用されている間、駆動されたリングギア１０の回転が可能となる。

しかし、前記駆動手段６、７、８、９におけるトルクが増加すると、前記フリーホイール１５が前記リングギア１０を停止するため、前記リングギア１０と共に回転していた前記遊星歯車１２は、この段階で前記リングギアの内部で回転する。同時に、前記遊星キャリア１１は前記リングギア１０に対して回転し、前記駆動モーター４は前記遊星キャリア１１および遊星歯車１２に作用し、最終的に前記太陽歯車１３およびそれに接続されているウオーム歯車６に作用する。この結果、本発明が採用する歯車減速またはトルクの増加が出力側で起きるものであり、それによって、図１で概略的に示すように、前記ドアは前記閉扉軌道Ｓを経て引き閉じ軌道Ｚ沿いに移動する。

負荷に応じて前記歯車５または遊星歯車１０、１１、１２、１３を変更する代わりに、その他の作動手段１９、２０、２１を用いて前記遊星歯車１０、１１、１２、１３のリングギア１０を停止し、上述の結果を得ることも可能である。この目的のために、前記作動手段１９、２０、２２は、図５が示すように前記リングギア１０に係合する。あるいは、前記作動手段１９、２０、２１は、図６および７が示すように前記遊星キャリア１１を停止することもできる。

いずれの場合も、この実施形態において前記作動手段１９、２０、２１は、アクチュエーター１９と、ウオーム２０（場合によってはカム歯車２０’）と、ウオーム２０の作用を受ける停止レバー２１とを有するが、本発明はこの配備に限定されるものではない。前記停止レバー２１は、前記遊星キャリア１１（図６および７参照）若しくは前記リングギア１０（図５参照）の凹部２３で凸部２２と係合する。これによって前記リングギア１０または遊星キャリア１１が停止し、その結果、第１の場合、駆動モーターからの出力が前記遊星キャリア１１および遊星歯車１２を介して流れ、最終的には前記太陽歯車１３を通して前記ウオーム歯車６へと流れる。第２の場合、前記駆動モーター４は前記リングギア１０および遊星歯車１２を駆動し、最終的には前記太陽歯車１３とそれに接続されたウオーム歯車６を駆動する。

いずれの場合においても、前記駆動モーター４によって提供されるトルクは、前記引き閉じ軌道Ｚに沿って移動するときに生じる負荷（例えば、周囲のドアのゴム製シールを加圧することによって生じる負荷）を克服するのに必要とされるため減少する。

当然ながら、前記閉扉軌道Ｓおよび前記引き閉じ軌道Ｚ沿いの移動には、歯車５の異なるトルクが使われる。歯車５のトルクの変化は、図４が示すように負荷のシナリオが検出されることで自動的に行われる。図４においては、バネの補助を受ける連結部１７および前記フリーホイール１５がそれまで非停止状態にあった歯車１０を固定している。代替的に若しくは追加的に、前記作動手段１９、２０、２１および前記停止レバー２１が前記歯車部材（リングギア１０または遊星キャリア１１）を停止することもできる。この場合、必須自動車ドアラッチ内のセンサー信号および／または作動信号が評価され、ロック位置（第１の位置または一次の位置）になったことを示すことができる。結果的に、前記自動車ドア１が、例えば、前記閉扉軌道Ｓ沿いに移動している間にトルクの増加が起きることがないので、トラッピング防止は必要ない。しかし、前記トルクが増加し、前記駆動モーター４からの電流が上昇すると、この状態は誤作動とされ、前記駆動モーター４は自動的に停止される。

当然ながら、前記作動手段１７または１９、２０、２１は、トルク増加への切り替えに必要なように前記望ましい歯車部材（リングギア１０または遊星キャリア１１）が確実に停止される限り、原則的に任意の設計を採ることが可能である。加えて、図７および８が示す前記遊星キャリア１１内または上の外周バネ２４は、前記作動手段１９、２０、２１による停止が解除された後、前記遊星キャリア１１を所定の（且つ特定の）位置に戻すことを確実にする。この目的のために、バネ２４はハウジング凹部２５に嵌入され、確実に停止される。

以下、本発明の１つの実施形態のみを表す図を用い、本発明の詳細を説明する。
図１は、本発明の駆動システムの概略図である。 図２は、図１を詳細に示す図である。 図３は、図２をＸ方向から見た図である。 図４は、本発明に従った歯車の第１の実施形態の断面図である。 図５は、前記歯車の別の実施形態である。 図６は、図５の実施形態に変更を加えたものである。 図７は、図６からリングギアを取り除いたものである。 図８は、図７の一部を詳細に示す図である。

Claims (8)

1. 自動車ドア（１）、具体的にはスライディングドア（１）のための駆動システムであって、開閉軌道（Ｒ）に沿って前記自動車ドアを移動させるための駆動モーター（４）と、接続された駆動手段（６、７、８、９）とを有し、前記駆動モーター（４）と前記駆動手段（６、７、８、９）との間に歯車（５）が提供され、当該歯車（５）は、負荷および／または信号に応じて異なるトルクで前記駆動手段（６、７、８、９）に作用することを特徴とする、駆動システム。
2. 請求項１記載の駆動システムにおいて、この駆動システムは、個別に選択された歯車部材（１０、１１、１２、１３）の連結に作用する作動手段（１７、１９、２０、２１）が提供されることを特徴とするものである。
3. 請求項１または請求項２記載の駆動システムにおいて、前記作動手段（１７、１９、２０、２１）はバネ補助式であり、および／またはアクチュエーター（１９）を使用して前記選択された歯車部材（１０、１１、１２、１３）の連結を行うことを特徴とするものである。
4. 請求項１〜３記載の駆動システムにおいて、前記歯車（５）は、少なくともリングギア（１０）と、遊星キャリア（１１）と、遊星歯車（１２）と、太陽歯車（１３）とを有する遊星歯車（１０、１１、１２、１３）であることを特徴とするものである。
5. 請求項１〜４記載の駆動システムのうちの１つにおいて、前記作動手段（１７、１９、２０、２１）は前記リングギア（１０）および／または前記遊星キャリア（１１）と係合して、前記歯車（５）の異なるトルクを生成することを特徴とするものである。
6. 請求項１〜５記載の駆動システムのうちの１つにおいて、前記歯車（５）は、前記太陽歯車（１３）によって前記駆動手段（６、７、８、９）に接続され、一方前記駆動モーター（４）は前記遊星キャリア（１１）および／または前記リングギア（１０）に作用することを特徴とするものである。
7. 請求項１〜６記載の駆動システムのうちの１つにおいて、前記自動車ドア（１）のための開閉軌道（Ｒ）は、閉扉軌道（Ｓ）と、引き閉じ軌道（Ｚ）とを有し、前記ドアは、前記歯車（５）の異なるトルクで両方の軌道（Ｓ、Ｚ）に沿って移動することを特徴とするものである。
8. 請求項１〜７記載の駆動システムのうちの１つであって、前記異なるトルクの間の切り替えは、センサーおよび／または作動信号によってトリガーされることを特徴とするものである。

Images