JP2013117506A - Door opening/closing control device - Google Patents

Door opening/closing control device Download PDF

Info

Publication number
JP2013117506A
JP2013117506A JP2011282258A JP2011282258A JP2013117506A JP 2013117506 A JP2013117506 A JP 2013117506A JP 2011282258 A JP2011282258 A JP 2011282258A JP 2011282258 A JP2011282258 A JP 2011282258A JP 2013117506 A JP2013117506 A JP 2013117506A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
clutch
encoder
door
magnet
closing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2011282258A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Mitsuhiro Kataoka
詳博 片岡
Yukio Masuda
幸雄 益田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NIITEKKU KK
Original Assignee
NIITEKKU KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NIITEKKU KK filed Critical NIITEKKU KK
Priority to JP2011282258A priority Critical patent/JP2013117506A/en
Publication of JP2013117506A publication Critical patent/JP2013117506A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem that an exclusive space is required for the attachment of an encoder in the case of independently attaching the encoder, and the encoder ends up with an exclusive encoder and the versatility of the encoder device is not achievable in the case of (integrally) including the encoder in a clutch and a bearing.SOLUTION: There is provided an encoder device for easily mounting a magnet to the outer periphery of a clutch driving wheel. The outer periphery of the crutch driving wheel is used, and a flexible magnet having the mutual polarities of N pole and S pole is arranged so as to be annularly rounded by a predetermined pitch at the portion so that an encoder can be attached without changing any existing clutch. Also, the flexible magnet is used so that the encoder can be attached regardless of the outer diameter of the clutch, and a magnetic detection device part is commonly used so that inexpensive and wide application can be achieved.

Description

本発明は、自動車用ドア開閉制御装置に関する。  The present invention relates to an automotive door opening / closing control device.

最近の自動車は、ドアの自動開閉が多く採用されている。その多くはスライドドア、バックドア、テールゲート、トランクリッドである。スライドドアを除くものはガスダンパーやバネのバランサーが取り付けられている。自動開閉するには、開閉を行うアクチュエータ、ハーフラッチからフルロックに引き込むアクチュエータ、挟み込みセンサとそれを制御する電子制御装置(ECU)で構成される。ハーフロックからフルロックに引き込むアクチュエータにはラッチを解除する機能も持ち合わせている。これらドアの自動開閉は故障やバッテリー上がり、挟み込みなど開閉途中での停止などを考慮されて手動モードを持っており、自動、手動の切り替えのため動力伝達を切り離すクラッチが一般的に組み込まれている。また、ドアの位置を検出するためにエンコーダが取り付けられており、手動時もドアの位置を検出するためにクラッチの出力側に取り付けられている。これにより、手動時もドアの位置を監視でき開閉途中からの自動動作が可能となる。また、エンコーダはドアの位置を検出するだけでなく、ドアの開閉速度を検出することができ電子制御装置に入力することによりモータの出力を制御する。本発明は開閉を行うアクチュエータ内に組み込まれるクラッチに後付けするエンコーダに関するものである。  In recent automobiles, automatic door opening and closing is often adopted. Many of them are sliding doors, back doors, tailgates and trunk lids. Except for sliding doors, gas dampers and spring balancers are installed. For automatic opening / closing, it is composed of an actuator that opens and closes, an actuator that pulls from a half latch to full lock, a pinch sensor, and an electronic control unit (ECU) that controls the sensor. The actuator that pulls from half-lock to full-lock has a function to release the latch. The automatic opening and closing of these doors has a manual mode in consideration of breakdowns, battery exhaustion, stopping during opening and closing such as pinching, etc., and a clutch that disconnects power transmission for automatic and manual switching is generally incorporated . An encoder is attached to detect the position of the door, and is attached to the output side of the clutch to detect the position of the door even during manual operation. As a result, the position of the door can be monitored even during manual operation, and automatic operation can be performed in the middle of opening and closing. The encoder can detect not only the position of the door but also the opening / closing speed of the door, and controls the output of the motor by inputting it to the electronic control unit. The present invention relates to an encoder retrofitted to a clutch incorporated in an actuator that opens and closes.

車体のバックドアを電動で開閉する装置が装着されており、歪ゲージの変化量によりバックドアの操作を判断し、停止位置に関係なく開閉操作を検出することができ自動開閉動作を開始できる装置が知られている。(例えば、特許文献1参照。)  A device that electrically opens and closes the back door of the vehicle body is installed, and the device can determine the operation of the back door based on the amount of change in the strain gauge, detect the opening and closing operation regardless of the stop position, and start the automatic opening and closing operation It has been known. (For example, refer to Patent Document 1.)

クラッチ装置であって、係合解除を正確に判断することができるように、入力、出力側それぞれに回転速度検出センサを組み込み部品点数を少なくコンパクトなクラッチ装置が知られている。(例えば、特許文献2参照。)  2. Description of the Related Art A clutch device is known which is a clutch device and incorporates a rotational speed detection sensor on each of the input and output sides so that the disengagement can be accurately determined. (For example, see Patent Document 2.)

多極磁石を使用したエンコーダであって、磁性粉と熱可塑性樹脂とを含む磁性材料で形成されたいわゆるプラスチック磁石で多極磁石を構成し芯金の金属材料に衝合状態で一体化されている装置が知られている。(例えば、特許文献3参照。)  An encoder that uses a multi-pole magnet, which is a so-called plastic magnet made of a magnetic material containing magnetic powder and thermoplastic resin. There are known devices. (For example, refer to Patent Document 3.)

電磁クラッチ中で発生される磁束の漏れ磁束量をホールICで検出し、回転機の回転状態を検出する電子制御装置で構成している。コイルを利用した検出器と比べ小型化になり、磁石などの他の磁性体を配置する必要がない装置が知られている。(例えば、特許文献4参照。)  The electronic control device is configured to detect the amount of leakage magnetic flux generated in the electromagnetic clutch with a Hall IC and detect the rotation state of the rotating machine. Devices are known that are smaller than detectors that use coils and do not require the placement of other magnetic materials such as magnets. (For example, see Patent Document 4)

転がり軸受ユニットであって、支持環にエンコーダを構成するS極N極とを交互に着磁してなるゴム磁石製シートを円環状に丸めて添着し、添設される磁束の変化に対応して電圧を惹起させるコイルから構成されている装置が知られている。(例えば、特許文献5参照。)It is a rolling bearing unit, and a rubber magnet sheet formed by alternately magnetizing S poles and N poles constituting an encoder on a support ring is rounded and attached to cope with changes in the magnetic flux to be attached. There is known a device composed of a coil for inducing a voltage. (For example, refer to Patent Document 5.)

自動車のアンチブレーキシステム、或いはトラクションコントロールシステムを制御するために、車輪の回転検出する必要があり、磁石とトランスジューサにより巻線コイルに鋼板電圧を誘導して検出する方法が知られている。(例えば、特許文献6参照。)  In order to control an anti-brake system or a traction control system of an automobile, it is necessary to detect the rotation of a wheel, and a method of detecting a steel sheet voltage in a winding coil by a magnet and a transducer is known. (For example, see Patent Document 6.)

磁極が交互に着磁された可撓性の帯部材としてラバー磁石(マグネットシート)が市販されており、シート厚み、着磁ピッチが選択でき、ハサミ、カッターナイフで容易にカットできる磁石が知られている。(例えば、非特許文献1参照。)  Rubber magnets (magnet sheets) are commercially available as flexible belt members with magnetic poles alternately magnetized. Magnets that can be easily cut with scissors and cutter knives are available. ing. (For example, refer nonpatent literature 1.)

特開2009−108605号公報JP 2009-108605 A 特開2005−214234号公報JP 2005-214234 A 特開2010−249536号公報JP 2010-249536 A 特開2007−024257号公報JP 2007-024257 A 特開平10−253647号公報JP-A-10-253647 米国特許第5200697号公報US Patent No. 5,200,277

株式会社二六製作所、「磁石製品カタログ」P15〜16、[平成23年12月5日検索]、インターネット〈URL:http://www.26magnet.co.jp/webshop/catalog.pdf〉Niroku Seisakusho Co., Ltd., “Magnet Product Catalog” P15-16, [Search on Dec. 5, 2011], Internet <URL: http: // www. 26magnet. co. jp / webshop / catalog. pdf>

特許文献1では、歪ゲージを使用しており開閉操作の起動を検出するうえでは特性を発揮できるが、電動開閉中の速度、位置検出においてはデジタル的に検出できるものではない。  In Patent Document 1, a strain gauge is used, and a characteristic can be exhibited in detecting activation of an opening / closing operation. However, the speed and position detection during electric opening / closing cannot be detected digitally.

特許文献2では、係合解除を正確に判断するために設けられたセンサで回転速度のみを検出しており、エンコーダとしての位置検出はできない。クラッチの内部に組み込まれているため、クラッチ毎の専用設計とならざるを得ない。  In Patent Document 2, only a rotational speed is detected by a sensor provided to accurately determine disengagement, and position detection as an encoder cannot be performed. Because it is built into the clutch, it must be designed exclusively for each clutch.

特許文献3では、鉄芯に衝合状態で接合一体されなければならず、非磁性体に磁性粉と熱可塑性樹脂とを含む磁性材料で形成されたいわゆるプラスチック磁石を取り付けることができない。  In Patent Document 3, the so-called plastic magnet formed of a magnetic material containing magnetic powder and a thermoplastic resin cannot be attached to a non-magnetic material because it must be joined and integrated with an iron core in an abutting state.

特許文献4では、磁石などの他の磁性体を配置する必要はないものの、エンコーダとしてはクラッチ毎の専用設計とならざるを得ない。  In Patent Document 4, it is not necessary to arrange another magnetic body such as a magnet, but the encoder must be designed exclusively for each clutch.

特許文献5では、転がり軸受けに回転検出機能を付加したものだが、既存のクラッチ装置と併用して使用する場合にはスペース的に大きくなる。また、コイルで磁束の変化の検出を行っており、クラッチに組み込むと大きく、複雑で前記同様専用設計となる。  In Patent Document 5, although a rotation detection function is added to a rolling bearing, the space becomes large when used in combination with an existing clutch device. Further, the change of magnetic flux is detected by a coil, and when incorporated in a clutch, it is large and complicated, and has a dedicated design as described above.

特許文献6では、回転検出に磁石、トランスジューサ、巻き線コイルにより交番電圧を検出しているが、クラッチに組み込むと大きく、複雑で前記同様専用設計となる。  In Patent Document 6, an alternating voltage is detected by a magnet, a transducer, and a winding coil for rotation detection. However, when incorporated in a clutch, it is large and complicated, and has a dedicated design as described above.

本願発明は上記課題を解決するために、第1の解決手段は、クラッチを介したモータの動力によりドアを移動させるドア開閉装置において、クラッチの駆動輪の外周に磁極が交互に着磁された可撓性の帯部材を取り付けると共に、前記帯部材に対向する位置に磁気検出装置を設け、前記クラッチ駆動輪の回転を検出する制御回路を設けたことを特徴とするドア開閉制御装置である。  In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a door opening / closing device that moves a door by the power of a motor via a clutch, wherein magnetic poles are alternately magnetized on the outer periphery of the driving wheel of the clutch. A door opening / closing control device comprising a flexible belt member, a magnetic detection device provided at a position facing the belt member, and a control circuit for detecting rotation of the clutch drive wheel.

また、第2の解決手段は、帯部材が所定ピッチでN極,S極交互の磁極を有するエラストマ製可撓部材であるドア開閉制御装置である。  The second solving means is a door opening / closing control device which is a flexible member made of elastomer in which the belt member has alternating magnetic poles of N poles and S poles at a predetermined pitch.

さらに、第3の開発手段は、自動車用後部の上下動する扉部材がバランサーで支えられているドア開閉制御装置である。  Furthermore, a third development means is a door opening / closing control device in which a door member that moves up and down at the rear of an automobile is supported by a balancer.

クラッチの駆動輪の外周に磁極が交互に着磁された可撓性の帯部材を取り付けることで専用の磁石を製作することなく、クラッチの外径、材質に依存せずエンコーダを構成できる。また、クラッチの外周を使用してエンコーダを構成するため既存のクラッチに改造、変更を加えず、省スペースでエンコーダを構成できる。    By attaching a flexible band member with magnetic poles alternately magnetized to the outer periphery of the clutch drive wheel, an encoder can be constructed without producing a dedicated magnet and without depending on the outer diameter and material of the clutch. Further, since the encoder is configured using the outer periphery of the clutch, the encoder can be configured in a space-saving manner without modifying or changing the existing clutch.

クラッチ内にエンコーダを組み込もうとするとクラッチ一体エンコーダとして専用設計にするしかないが、この方法であれば車種や扉の種類毎に専用設計の必要もなく、部品の管理や検査などが共通化でき、既存品を使用できるのでコスト的なメリットがある。  If you want to incorporate an encoder into the clutch, you can only design it as a clutch-integrated encoder, but if you use this method, there is no need for a dedicated design for each vehicle type and door type, and parts management and inspection are common. Can be used, and existing products can be used.

2相式のエンコーダの場合、S極とN極の着磁ピッチに対応した磁気センサ2個で構成される磁気検出部を作れば、クラッチの外径に関係なく回転検出、回転数検出、回転速度検出できるエンコーダを構成できる。また、S極とN極の着磁ピッチと磁気検出部はセットで使用し、ピッチを変更することで分解能を容易に可変できる。In the case of a two-phase encoder, if a magnetic detection unit composed of two magnetic sensors corresponding to the magnetization pitch of the S pole and N pole is made, rotation detection, rotation speed detection, rotation can be performed regardless of the outer diameter of the clutch. An encoder capable of speed detection can be configured. Moreover, the magnetization pitch of the S pole and the N pole and the magnetic detection unit are used as a set, and the resolution can be easily changed by changing the pitch.

本実施形態1のパワースライドドア装着の車体の説明図である。  It is explanatory drawing of the vehicle body mounted | worn with the power slide door of this Embodiment 1. 本実施形態2のパワーバックドア装着の車体の説明図である。  It is explanatory drawing of the vehicle body mounted | worn with the power back door of this Embodiment 2. FIG. 本実施形態1によるパワースライドドア用アクチェエータの動作原理の説明図である。  It is explanatory drawing of the operation principle of the actuator for power slide doors by this Embodiment 1. FIG. 本実施形態2によるパワーバックドア用アクチュエータの動作原理の説明図である。  It is explanatory drawing of the operation principle of the actuator for power back doors by this Embodiment 2. FIG. 本実施形態1、2によるエンコーダ部の説明図である。  It is explanatory drawing of the encoder part by this Embodiment 1,2. 本実施形態1、2によるエンコーダの磁石列調整部の説明図である。  It is explanatory drawing of the magnet row adjustment part of the encoder by this Embodiment 1,2. 本実施形態1、2に使用する磁石単体の例を示す説明図である。  It is explanatory drawing which shows the example of the magnet single-piece | unit used for this Embodiment 1,2. 本実施形態1、2のモータ側から駆動した場合、つまりクラッチがONした状態のエンコーダの動作説明図である。  It is operation | movement explanatory drawing of the encoder when it drives from the motor side of this Embodiment 1, 2, ie, the state in which the clutch was turned on. 本実施形態1,2のクラッチがOFFで被駆動側を動かした場合の動作説明図である。  It is operation | movement explanatory drawing when the driven side is moved by the clutch of this Embodiment 1, 2 being OFF. 本実施形態1、2のエンコーダから制御装置に入力される信号の説明図である。  It is explanatory drawing of the signal input into the control apparatus from the encoder of this Embodiment 1,2.

以下、本発明による実施形態1で自動車用スライドドア2にクラッチ付開閉アクチュエータ3aを採用した車体1について説明する。図1はスライドドア2をアクチュエータ3a、3bで開閉する装置であり、アクチュエータはボディ側、または、ドア内に設置される。図1はボディ内に設置された場合を示す。アクチュエータ3aからスライドドア2に動力を伝達する方法としては、ベルト、または、ワイヤーケーブル3bがある。  Hereinafter, the vehicle body 1 which employ | adopted the opening-and-closing actuator 3a with a clutch for the sliding door 2 for motor vehicles in Embodiment 1 by this invention is demonstrated. FIG. 1 shows a device that opens and closes a sliding door 2 with actuators 3a and 3b. The actuator is installed on the body side or in the door. FIG. 1 shows the case where it is installed in the body. As a method of transmitting power from the actuator 3a to the slide door 2, there is a belt or a wire cable 3b.

本発明による実施形態2で自動車用バックドア5にクラッチ付開閉アクチュエータ6を採用した車体4について説明する。図2はバックドア5をアクチュエータ6が連結ロッド27を介して接続され動力を伝達し開閉する装置である。開動作は電子制御装置26がリモコンキーやスイッチからの開信号を受け、オートクローザ7のラッチ解除後アクチュエータ6により開動作を行う。エンコーダのパルスカウントにより開端を検出するとアクチュエータ6は開動作を停止しクラッチをOFFする。  A vehicle body 4 in which a clutch opening / closing actuator 6 is employed in an automobile back door 5 according to a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 2 shows a device that opens and closes the back door 5 by transmitting power to the actuator 6 connected through a connecting rod 27. In the opening operation, the electronic control device 26 receives an opening signal from a remote control key or a switch, and after the latch of the auto closer 7 is released, the opening operation is performed by the actuator 6. When the open end is detected by the pulse count of the encoder, the actuator 6 stops the opening operation and turns off the clutch.

閉動作は電子制御装置26がリモコンキーやスイッチ23からの閉信号を受け、アクチェエータ6により閉動作を行い、オートクローザ7でハーフロックを検出するとアクチュエータ6は閉動作を停止し、オートクローザ7はラッチがフルロックになるまで引き込む動作を行う。バックドアにはガスダンパー24、スプリング等のバランサーが併設されている。このしくみは、セダンタイプのトランクリッドにも同様に使用できる。In the closing operation, the electronic control unit 26 receives the closing signal from the remote control key or the switch 23, performs the closing operation by the actuator 6, and when the auto closer 7 detects the half lock, the actuator 6 stops the closing operation, and the auto closer 7 Pull in until the latch is fully locked. The back door is provided with a balancer such as a gas damper 24 and a spring. This mechanism can be used for sedan type trunk lids as well.

本発明が実施形態1の図1の自動車用スライドドア2のワイヤケーブルタイプでアクチュエータ3a、3bがボディ内に設置された場合の駆動機構が図3である。減速機一体モータ10aの出力はクラッチ12へ入力される。クラッチ12の出力にワイヤーケーブル巻き取りドラム31と接続されており巻き取りドラム31を回転することでワイヤーケーブル32を介してスライドドア連結ブラケット35が左右に移動する。スライドドア連結ブラケット35は図1のスライドドア2と連結されるので結果的にスライドドアの開閉が行われる。本発明はクラッチ12のクラッチ外輪12bはクラッチ12の出力側でありそこにS極とN極とを交互に着磁して成る可撓性の磁石14を貼り付け、対向する位置に設置されるセンサ基板15には磁気センサ15aが実装されておりクラッチを改造することなくコンパクトで容易に取り付けが可能なエンコーダを提供する。  FIG. 3 shows a drive mechanism when the present invention is the wire cable type of the automobile slide door 2 of FIG. 1 according to the first embodiment and the actuators 3a and 3b are installed in the body. The output of the speed reducer integrated motor 10 a is input to the clutch 12. The output of the clutch 12 is connected to the wire cable take-up drum 31. By rotating the take-up drum 31, the slide door connecting bracket 35 moves to the left and right via the wire cable 32. Since the slide door connection bracket 35 is connected to the slide door 2 of FIG. 1, the slide door is opened and closed as a result. In the present invention, the clutch outer ring 12b of the clutch 12 is on the output side of the clutch 12, and a flexible magnet 14 formed by alternately magnetizing the S pole and the N pole is attached to the clutch outer ring 12b. A magnetic sensor 15a is mounted on the sensor board 15 to provide a compact and easily attachable encoder without modifying the clutch.

本発明が実施形態2の図2の自動車用バックドア5の開閉を行うためにアクチュエータを図4で駆動機構を説明する。モータ10の出力は減速機11に入力され減速機の出力がクラッチ12へ入力される。クラッチ12の出力が減速機11に入力されその出力駆動アーム28に伝達され、図2の連結ロッド27を介してバックドア5を開閉する。本発明はクラッチ12のクラッチ外輪12bはクラッチ12の出力側でありそこにS極とN極とを交互に着磁して成る可撓性の磁石14を貼り付け、磁石14に対向する位置に設置されるセンサ基板15には、磁気センサ15aが実装されており、クラッチ12を改造することなくコンパクトで容易に取り付けが可能なエンコーダを提供する。クラッチ外輪12bが回転すると磁気センサ部で交番磁界が発生し、磁気を電気信号に変換しパルス信号として電子制御装置26に送る。これにより電子制御装置26はバックドアの開閉角度、開閉速度を検出することができモータ10の出力を制御することが可能となる。  In order to open and close the automobile back door 5 of FIG. 2 according to the second embodiment of the present invention, an actuator will be described with reference to FIG. The output of the motor 10 is input to the speed reducer 11 and the output of the speed reducer is input to the clutch 12. The output of the clutch 12 is input to the speed reducer 11 and transmitted to the output drive arm 28 to open and close the back door 5 via the connecting rod 27 in FIG. In the present invention, the clutch outer ring 12b of the clutch 12 is on the output side of the clutch 12, and a flexible magnet 14 formed by alternately magnetizing the S pole and the N pole is attached to the clutch 12 at a position facing the magnet 14. A magnetic sensor 15a is mounted on the sensor board 15 to be installed, and a compact and easily attachable encoder without modifying the clutch 12 is provided. When the clutch outer ring 12b rotates, an alternating magnetic field is generated in the magnetic sensor unit, converts the magnetism into an electric signal, and sends it to the electronic control unit 26 as a pulse signal. Thus, the electronic control unit 26 can detect the opening / closing angle and opening / closing speed of the back door and can control the output of the motor 10.

実施形態1及び実施形態2において本発明のエンコーダ部分の仕組みを図5で説明する。A相、B相の2相式のエンコーダの場合を例にする。クラッチ外輪12bの周囲にS極とN極の磁極が交互に着磁された可撓性の帯部材の磁石14を取り付ける。磁石14の着磁ピッチをPmとする。対向する位置にセンサ基板15を設置し、そこに磁気センサ15aを2個設置しそのピッチをPsとする。PsとPmの関係は下記の式で表わせる。

Figure 2013117506
ただし、nは整数のこと。The mechanism of the encoder part of the present invention in the first and second embodiments will be described with reference to FIG. The case of an A-phase and B-phase two-phase encoder is taken as an example. A flexible belt member magnet 14 having S poles and N poles magnetized alternately is attached around the clutch outer ring 12b. The magnetization pitch of the magnets 14 is Pm. A sensor substrate 15 is installed at an opposing position, and two magnetic sensors 15a are installed there, and the pitch is Ps. The relationship between Ps and Pm can be expressed by the following equation.
Figure 2013117506
However, n is an integer.

クラッチ外輪12bが回転した場合の磁気センサ部で交番磁界が発生し、磁気を電気信号に変換しパルス信号として電子制御装置に出力し、磁気センサ出力が図10となる。クラッチ外輪12bが定速で回転した場合、A相、B相の各磁気センサから出力されるパルス信号は90度位相がずれたものとなる。2相式エンコーダの場合磁石の着磁ピッチを整数倍し+1/2ピッチを加えた値が磁気センサ間のピッチPsとなる。例として、磁石の着磁ピッチが5mmの場合、磁気センサ間のピッチは2.5mm、7.5mm、12.5mm、17.5mm・・・のようになる。磁気センサピッチPsを7.5mmとした場合クラッチに磁石を取り付けた直径が30.6mm以上であれば誤差は1%以下となる。磁気センサは直線状のプリント基板に実装されているのに対し、クラッチに取り付けられた磁石は円弧であり直径が大きくなることで誤差が小さくなる。逆に磁気センサ間のピッチを狭めることで誤差が小さくなり小径のクラッチに対応できるようになる。磁気センサをフレキシブル基板に実装し、磁石と同心円の円弧に設置すれば誤差はなくなる。An alternating magnetic field is generated in the magnetic sensor unit when the clutch outer ring 12b rotates, and the magnetism is converted into an electric signal and output as a pulse signal to the electronic control unit, and the magnetic sensor output is as shown in FIG. When the clutch outer ring 12b rotates at a constant speed, the pulse signals output from the A-phase and B-phase magnetic sensors are 90 degrees out of phase. In the case of a two-phase encoder, the value obtained by multiplying the magnetized pitch of the magnet by an integer and adding +1/2 pitch is the pitch Ps between the magnetic sensors. As an example, when the magnetized pitch of the magnet is 5 mm, the pitch between the magnetic sensors is 2.5 mm, 7.5 mm, 12.5 mm, 17.5 mm,. When the magnetic sensor pitch Ps is 7.5 mm, if the diameter of the magnet attached to the clutch is 30.6 mm or more, the error is 1% or less. While the magnetic sensor is mounted on a linear printed circuit board, the magnet attached to the clutch is a circular arc, and the error increases as the diameter increases. Conversely, by narrowing the pitch between the magnetic sensors, the error is reduced and it becomes possible to deal with a small-diameter clutch. If the magnetic sensor is mounted on a flexible board and installed in a circular arc concentric with the magnet, there will be no error.

本発明のエンコーダ磁石部分でクラッチに貼り付ける円周を調整する方法を図6で説明する。市販のクラッチ外輪12b、磁石14を使用する場合クラッチの外輪12bに磁石を貼りつけた場合つなぎ目部の着磁ピッチが不規則になる可能性がある。それを調整するためクラッチの外輪12bに外径調整用スペーサ13を入れる。これにより、つなぎ目部分の着磁ピッチを等ピッチとすることが可能となる。磁気センサをフレキシブル基板に実装し磁石と同心円の円弧に曲げて設置すれば誤差をなくすことができる。  A method of adjusting the circumference pasted to the clutch by the encoder magnet portion of the present invention will be described with reference to FIG. When a commercially available clutch outer ring 12b and magnet 14 are used, when a magnet is attached to the outer ring 12b of the clutch, the magnetization pitch of the joint portion may become irregular. In order to adjust this, an outer diameter adjusting spacer 13 is inserted into the outer ring 12b of the clutch. Thereby, the magnetization pitch of the joint portion can be made equal. If the magnetic sensor is mounted on a flexible substrate and bent into a circular arc concentric with the magnet, the error can be eliminated.

図7は本発明で使用する磁極が交互に着磁された可撓性の帯部材のラバー磁石のイメージ図である。S極とN極とを交互に着磁して成る可撓性の磁石は、市販されている株式会社二六製作所のラバー磁石の片面多極着磁ピッチを使用することができ、着磁ピッチは2.0mm、2.5mm、3,0mm、5.0mmとラインナップされている。精度を要求される場合には着磁ピッチの狭いものを使用することで精度を上げることができる。(株式会社二六製作所の磁石製品カタログより)  FIG. 7 is an image view of a rubber magnet of a flexible band member in which magnetic poles used in the present invention are alternately magnetized. The flexible magnet formed by alternately magnetizing the S pole and the N pole can use the single-sided multi-pole magnetized pitch of a commercially available rubber magnet manufactured by Niroku Seisakusho Co., Ltd. Are lineup of 2.0mm, 2.5mm, 3,0mm, 5.0mm. When accuracy is required, the accuracy can be improved by using a narrow magnetizing pitch. (From the magnet product catalog of Nikko Manufacturing Co., Ltd.)

図8はクラッチがONでモータが回転すると減速機、クラッチ入力側、クラッチ出力側、減速機、バックドアと動力が伝達されバックドアの開閉が行われる。その際、クラッチの出力側に後付けされたエンコーダが回転速度検出、回転数検出を行い、開閉角度を認識し開閉制御を行う。バックドアが障害物にあたって停止したり、異物が挟まれてバックドアの開閉スピードが遅くなる、あるいは停止した場合の異常を検出することができ駆動を停止し異常検出処理を行う。矢印の向きが駆動、信号を伝達する方向を示す。  In FIG. 8, when the clutch is ON and the motor rotates, power is transmitted to the speed reducer, clutch input side, clutch output side, speed reducer, and back door, and the back door is opened and closed. At that time, an encoder attached to the output side of the clutch detects the rotational speed and the rotational speed, recognizes the open / close angle, and performs open / close control. When the back door stops at an obstacle, or when a foreign object is caught and the opening / closing speed of the back door is slowed or stopped, an abnormality can be detected and the drive is stopped and an abnormality detection process is performed. The direction of the arrow indicates the direction of drive and signal transmission.

図9はクラッチがOFFの場合、異常発生時やバックドアを手動で開閉すると減速機、クラッチ出力側と動力が伝達される。クラッチ出力側に後付けされたエンコーダにより、手動開閉されても電子制御装置がバックドアの開度を認識することができ、どの状態からでも自動開閉が可能となる。矢印の向きが駆動、信号を伝達する方向を示す。  In FIG. 9, when the clutch is OFF, power is transmitted to the reduction gear and the clutch output side when an abnormality occurs or when the back door is manually opened and closed. The electronic control unit can recognize the opening degree of the back door even if it is manually opened and closed by an encoder retrofitted to the clutch output side, and automatic opening and closing is possible from any state. The direction of the arrow indicates the direction of drive and signal transmission.

パワースライドドア、トラックリッドもバックドアと同様に自動モード(電動開閉)、手動モードが存在する。自動開閉時に異常検出した際に駆動を停止しクラッチをOFFすることで手動での動作を可能にする。また、開動作後はクラッチOFFの状態で手動での閉動作が可能になっている。手動での動作の際に電子制御装置はドアの位置を認識する必要があるのでクラッチの出力側に本発明のエンコーダを取り付けることで容易で安価にエンコーダを付加することが可能となる。単独のエンコーダを組み込むことも可能であるが、スペース、取り付けのための伝達機構、コストの面で不利であり、最小部品で取り付けが可能となる本発明のエンコーダを採用することにより問題が解消される。  The power sliding door and truck lid also have an automatic mode (electrical opening and closing) and a manual mode, similar to the back door. When an abnormality is detected during automatic opening and closing, the drive is stopped and the clutch is turned off to enable manual operation. In addition, after the opening operation, a manual closing operation is possible with the clutch off. Since the electronic control device needs to recognize the position of the door during manual operation, it is possible to add the encoder easily and inexpensively by attaching the encoder of the present invention to the output side of the clutch. Although it is possible to incorporate a single encoder, it is disadvantageous in terms of space, transmission mechanism for installation, and cost, and the problem is solved by adopting the encoder of the present invention that can be installed with minimum parts. The

電子制御装置は起動信号または、起動スイッチを監視し自動モードが有効になっていれば自動開閉をおこなう。その際エンコーダからのパルス数でドア位置を認識し、開度に適した制御を行う。また、自動開閉中は電子制御装置がエンコーダからのパルス信号を監視しパルスの時間が長い、つまり、開閉速度が遅くなったことを認識することで異物の挟み込みや障害物にぶつかったと判断し異常停止させることが可能となる。異常停止した場合に手動でドアを操作されても、クラッチの出力側(ドア側)にエンコーダが取り付けられているため電子制御装置は常にドアの開度を認識することができる。これにより、ドアがどの位置にあってもそこから自動開閉を再起動し正常に開閉することができる。  The electronic control unit monitors the start signal or start switch, and automatically opens and closes when the automatic mode is enabled. At that time, the door position is recognized by the number of pulses from the encoder, and control suitable for the opening is performed. Also, during automatic opening and closing, the electronic control unit monitors the pulse signal from the encoder and recognizes that the pulse time is long, that is, the opening and closing speed has slowed down, so that it is judged that a foreign object has been caught or an obstacle has been hit. It can be stopped. Even if the door is manually operated in the case of an abnormal stop, the electronic control device can always recognize the opening degree of the door because the encoder is attached to the output side (door side) of the clutch. As a result, the automatic opening / closing can be restarted from any position of the door so that the door can be opened / closed normally.

クラッチは、どのような方式であっても、外周にS極とN極とを交互に着磁して成る可撓性の磁石を固定することができるものであればよく、クラッチ毎に専用のエンコーダを開発することなく取り付けが可能となる。  Any clutch can be used as long as it can fix a flexible magnet formed by alternately magnetizing S poles and N poles on the outer periphery. Installation is possible without developing an encoder.

自動車用アクチュエータでは、対環境性能が要求され−40〜80℃クリアする可撓性の磁石を使用することで、要求性能を満たすことができる。In automotive actuators, environmental performance is required, and the required performance can be satisfied by using a flexible magnet that clears −40 to 80 ° C.

使用するラバー磁石の材質は可撓性であれば材質は問わない。クラッチの外径により取り付けやすい厚み、材質を選定する。クラッチにケーイービー・ジャパン株式会社製の73.08においては、二六製作所製のラバー磁石の片面多極着磁・等方性でシート厚み1.0mmを貼り付け、対向するセンサ基板にはホールICに旭化成エレクトロニクス株式会社製のEW−610Bをクリアランス0.5mmで使用すると問題なくエンコーダとして機能する。  The material of the rubber magnet to be used is not limited as long as it is flexible. Select a thickness and material that are easy to install depending on the outer diameter of the clutch. In 73.08 made by KEB Japan Co., Ltd., the clutch is attached with a sheet thickness of 1.0 mm by one-sided multipolar magnetization / isotropy of a rubber magnet made by Niroku Seisakusho. If EW-610B manufactured by Asahi Kasei Electronics Co., Ltd. is used with a clearance of 0.5 mm, it functions as an encoder without any problem.

磁気センサには、ホールICに旭化成エレクトロニクス株式会社製の交番磁界検知ラッチタイプホールICシリーズ(EW−610B、EW−710Bなど)やアレグロマイクロシステムズ社の同様のホールIC(A3187、A1227など)が使用できる。  As the magnetic sensor, an alternating magnetic field detection latch type Hall IC series (EW-610B, EW-710B, etc.) manufactured by Asahi Kasei Electronics Co., Ltd. or a similar Hall IC (A3187, A1227, etc.) manufactured by Allegro Microsystems is used for the Hall IC. it can.

クラッチにケーイービー・ジャパン株式会社製の73.08を使用した場合、クラッチの外輪の外周径がΦ106となる。外周は約333mmで着磁ピッチが2.5mmのラバー磁石を使用すると133極となる。偶数極数で使用するため132極でエンコーダを4逓倍で使用すると528カウント/回転となり約0.6818°/カウントの分解能となる。着磁ピッチを5mmにすれば4逓倍で264カウント/回転となり約1.3636°/カウントの分解能となる。  When 73.08 made by KE Japan Co., Ltd. is used for the clutch, the outer peripheral diameter of the outer ring of the clutch is Φ106. If a rubber magnet having an outer periphery of about 333 mm and a magnetization pitch of 2.5 mm is used, the number of poles becomes 133. Since the encoder is used with an even number of poles and the encoder is used with a quadruple ratio of 132 poles, it becomes 528 counts / rotation and a resolution of about 0.6818 ° / count. If the magnetization pitch is set to 5 mm, it becomes 264 counts / revolution by 4 times, and the resolution is about 1.3636 ° / count.

上記の場合、ラバー磁石を円周状に巻いて終点部は等ピッチでない着磁部分ができる。市販品のクラッチ、ラバー磁石の組み合わせにおいては、現実的に円周とラバー磁石長が一致する可能性は低い。電子制御装置で1回転で1ヶ所変則な部分があることをプログラムすることでその変則部の制御も可能となる。どうしても全周に等ピッチの磁石を配置したいなら、円周を着磁ピッチで割り切れ、且つ偶数となるようにクラッチの外輪とラバー磁石の間にスペーサを入れクラッチの外輪径を少し大きくすることで解消できる。  In the above case, the rubber magnet is wound in a circumferential shape, and the end point portion is a magnetized portion having a non-equal pitch. In the combination of commercially available clutches and rubber magnets, there is a low possibility that the circumference and the rubber magnet length actually match. By programming that an electronic control device has an irregular portion at one rotation, the irregular portion can be controlled. If it is absolutely necessary to arrange magnets with equal pitches on the entire circumference, insert a spacer between the outer ring of the clutch and the rubber magnet so that the circumference is divisible by the magnetized pitch and make the outer ring diameter of the clutch slightly larger. Can be resolved.

クラッチの外輪径を調整する方法として図6で説明する。市販のクラッチ外輪12b、磁石14を使用する場合クラッチ外輪12bに磁石14を貼りつけた場合つなぎ目部の着磁ピッチが不規則になる可能性がある。それを調整するためクラッチ外輪12bに外径調整用スペーサ13を入れる。これにより、つなぎ目部分の着磁ピッチを等ピッチとすることが可能となる。逆に変則な部分を残すことで1回転の基準点となる一般的なエンコーダで言うZ相の役割を果たすこともできる。  A method for adjusting the outer ring diameter of the clutch will be described with reference to FIG. When using commercially available clutch outer ring 12b and magnet 14, when magnet 14 is affixed to clutch outer ring 12b, the magnetization pitch of the joints may become irregular. In order to adjust this, an outer diameter adjusting spacer 13 is inserted into the clutch outer ring 12b. Thereby, the magnetization pitch of the joint portion can be made equal. Conversely, by leaving an anomalous part, it can also play the role of the Z phase in a general encoder serving as a reference point for one rotation.

また、回転方向を見極める必要がないのなら磁気センサは1つでも可能である。  If it is not necessary to determine the rotational direction, one magnetic sensor can be used.

ラバー磁石の取り付けには、両面テープ、接着剤を用いることでクラッチに穴やネジを切る必要がなく既存のクラッチを改造せず容易で安価なエンコーダを構成できる。  A rubber magnet can be attached by using double-sided tape and adhesive, so that it is not necessary to cut holes or screws in the clutch, and it is possible to construct an easy and inexpensive encoder without modifying the existing clutch.

1: スライドドア付車体
2: スライドドア
3a: スライドドア用電動アクチュエータ(モータ、減速機、クラッチ)
3b: スライドドア用電動アクチュエータ(ワイヤーケーブル、レール)
4: バックドア付車体
5: バックドア
6: バックドア用電動アクチュエータ
7: オートクローザ
10: モータ
10a: 減速機一体モータ
11: 減速機
12: クラッチ
12a: クラッチ内輪
12b: クラッチ外輪
13: クラッチ外形調整用スペーサ
14: 磁石
15: センサ基板
15a: 磁気センサ
21: 挟み込みセンサ
22: アウターハンドル
23: 閉スイッチ
24: ガスダンパー
25: ストライカー
26: 電子制御装置(ECU)
27: 連結ロッド
28: 駆動アーム
29: スイッチ
31: ワイヤーケーブル巻き取りドラム
32: ワイヤーケーブル
33: プーリ
34: スライドドアレール
35: スライドドア連結ブラケット
1: Car body with sliding door 2: Sliding door 3a: Electric actuator for sliding door (motor, reducer, clutch)
3b: Electric actuator for sliding door (wire cable, rail)
4: Car body with back door 5: Back door 6: Electric actuator for back door 7: Auto closer 10: Motor 10a: Reducer integrated motor 11: Reducer 12: Clutch 12a: Clutch inner ring 12b: Clutch outer ring 13: Clutch outer shape adjustment Spacer 14: Magnet 15: Sensor board 15a: Magnetic sensor 21: Pinch sensor 22: Outer handle 23: Closed switch 24: Gas damper 25: Striker 26: Electronic control unit (ECU)
27: Connecting rod 28: Drive arm 29: Switch 31: Wire cable take-up drum 32: Wire cable 33: Pulley 34: Slide door rail 35: Slide door connecting bracket

Claims (3)

クラッチを介したモータの動力によりドアを移動させるドア開閉装置において、クラッチの駆動輪の外周に磁極が交互に着磁された可撓性の帯部材を取り付けると共に、前紀帯部材に対向する位置に磁気検出装置を設け、前記クラッチ駆動輪の回転を検出する制御回路を設けたことを特徴とするドア開閉制御装置。  In a door opening and closing device that moves a door by the power of a motor via a clutch, a flexible belt member with magnetic poles alternately magnetized on the outer periphery of a clutch drive wheel and a position facing a pre-roll belt member A door opening / closing control device comprising a magnetism detection device and a control circuit for detecting the rotation of the clutch drive wheel. 帯部材が所定ピッチでN極,S極交互の磁極を有するエラストマ製可撓部材である請求項1記載のドア開閉制御装置。  2. The door opening / closing control device according to claim 1, wherein the belt member is an elastomeric flexible member having alternating magnetic poles of N poles and S poles at a predetermined pitch. 自動車用後部の上下動する扉部材がバランサーで支えられている請求項1、または、請求項2記載のドア開閉制御装置。  The door opening / closing control device according to claim 1, wherein a door member that moves up and down at a rear portion of the automobile is supported by a balancer.
JP2011282258A 2011-12-05 2011-12-05 Door opening/closing control device Pending JP2013117506A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011282258A JP2013117506A (en) 2011-12-05 2011-12-05 Door opening/closing control device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011282258A JP2013117506A (en) 2011-12-05 2011-12-05 Door opening/closing control device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2013117506A true JP2013117506A (en) 2013-06-13

Family

ID=48712157

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011282258A Pending JP2013117506A (en) 2011-12-05 2011-12-05 Door opening/closing control device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2013117506A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7389675B2 (en) 2020-02-12 2023-11-30 ジヤトコ株式会社 power transmission device
JP7458627B2 (en) 2020-05-01 2024-04-01 内山工業株式会社 Manufacturing method of magnetic encoder

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7389675B2 (en) 2020-02-12 2023-11-30 ジヤトコ株式会社 power transmission device
JP7458627B2 (en) 2020-05-01 2024-04-01 内山工業株式会社 Manufacturing method of magnetic encoder

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6408573B1 (en) Drive device for vehicular slide doors
US6397523B1 (en) Drive device for a vehicle slide door
JP2007212198A (en) Torque detector and its manufacturing method
JP6458923B2 (en) Door opener
EP1081829A1 (en) Geared electric motor with rotation sensor
WO2015173972A1 (en) Door opening/closing device and door opening/closing method
EP3366546A1 (en) Steering system and steering sensor system
EP1911988B1 (en) Drive device
JP4178418B2 (en) Door opener
JP2013117506A (en) Door opening/closing control device
JP6463511B2 (en) Device for sensing the position of an actuator assembly of a locking gear set
JP5131341B2 (en) Position detection device
JP4700487B2 (en) Door opener
WO2014125982A1 (en) Motor device
JP6608511B2 (en) Motor equipment
JP4883026B2 (en) Rotation angle detector
JP4825225B2 (en) Door opener
WO2009117692A2 (en) Position sensor and method
JP4549095B2 (en) Torque detection device
JP4759016B2 (en) Door opener
JP5367681B2 (en) Door opener
JP2005321361A (en) Torque detector
JP6580181B2 (en) Motor equipment
JP6580114B2 (en) Motor equipment
JP4755446B2 (en) Opening and closing device for vehicle