JP2021508798A - 車両ドア及び車両ドアの駆動装置 - Google Patents

Abstract

車両ドアの開閉用の駆動装置は、電気モータと、遊星歯車ギアボックスとを備える。電気モータは、電気モータ出力軸を備える。遊星歯車ギアボックスは、電気モータ出力軸と同軸に接続されているギアボックス入力軸と、車両ドアのドアシャフトの端部と同軸に接続され、ドアシャフトに車両ドアの開閉に必要なトルクを与えるギアボックス出力軸とを備える。先行技術の車両ドア開閉機能と比較して、駆動装置は、車両ドアのドア本体の一体性に悪影響を及ぼすことなく、車両ドアのドアシャフトのスペースを利用することによって設置することができる。さらに、上記の駆動装置を備える車両ドアがさらに提供される。
【選択図】図１

Description

本願は、本願の一部としてその全体が本明細書中に参照により組み込まれている、２０１７年１２月２６日付出願の中国特許出願第２０１７１１４２８５９６．５の優先権を主張する。

本発明は、車両の技術分野、特に車両ドア及び車両ドアを開閉するための駆動装置に関する。

自動開閉機能を有する車両ドアは、多くの乗用車、特に高性能な乗用車に対して徐々に標準的な装備となってきた。一般の車両ドアに関しては、通例では、乗員が大きな引張力でドアを閉めることが必要である。その結果、車両ドアが車両本体に激しく衝突し、車両ドアが損傷する場合もある。しかしながら、引張力が小さすぎる場合、車両ドアがうまくロックされず、これにより、車両が高速で走行しているときに乗員が車外に放り出される恐れもある。

車両ドアの自動開閉を実現するためには、先行技術における技術的解決手段の１つは、一方の端部が車両ドアの上部又は底部に接続されているプルロッド又はプルロープを設置するというものである。そのプルロッド又はプルロープの他方の端部は電気モータに接続され、電気モータによって、そのプルロッド又はプルロープに適切な引張力が印加されて車両ドアを開閉する。先行技術における別の技術的解決手段は、電気モータが車両ドアのパネルの内部に設置され、電気モータはラックを介してドアシャフトに接続され、電気モータの回転がラックを介してドアシャフトに伝達されて車両ドアを開閉するというものである。しかしながら、先行技術の上述の解決手段も他の自動ドア開閉機能も十分ではない。例えば、車両ドアには、プルロッド、プルロープ、又はラック等の伝達機構を収容する十分なスペースがない場合がある。他の場合では、伝達機構は、車両ドアの一体性と簡便性を損なう場合がある。

本発明の目的は、車両ドアの開閉用の駆動装置を提供することにある。前記車両ドアの開閉用の駆動装置は、電気モータと、遊星歯車ギアボックスとを備える。前記電気モータは、電気モータ出力軸を備える。前記遊星歯車ギアボックスは、前記電気モータ出力軸と同軸に接続されているギアボックス入力軸と、前記車両ドアのドアシャフトの端部と同軸に接続され、前記ドアシャフトに前記車両ドアの開閉に必要なトルクを与えるギアボックス出力軸とを備える。

先行技術の車両ドア開閉機能と比較すると、本発明の駆動装置は、車両ドアのドア本体の一体性に悪影響を及ぼすことなく、ドアシャフトのスペースを利用して設置することが可能である。

有利には、前記ギアボックス入力軸は、第１の太陽歯車として提供されている。

有利には、前記遊星歯車ギアボックスは、歯部がその内側面に設けられ、回転不能に組み付けられたギアボックスハウジングをさらに備える。

有利には、前記遊星歯車ギアボックスは、前記歯部と噛み合う第１の遊星歯車が配置されている第１の遊星キャリアをさらに備え、前記第１の遊星キャリアの回転軸は前記ギアボックス出力軸として形成されている。

有利には、前記遊星歯車ギアボックスは、前記歯部と噛み合う第２の遊星歯車が配置されている第２の遊星キャリアをさらに備え、前記第２の遊星キャリアの回転軸は、前記第１の遊星歯車と噛み合う第２の太陽歯車として機能する。

有利には、前記遊星歯車ギアボックスは、第３の遊星歯車が配置されている第３の遊星キャリアをさらに備え、前記第３の遊星歯車は、前記歯部及び前記ギアボックス入力軸と噛み合い、前記第３の遊星キャリアの回転軸は、前記第２の遊星歯車と噛み合う第３の太陽歯車として機能する。

有利には、前記ギアボックス入力軸と、前記第３の太陽歯車と、前記第２の太陽歯車と、前記ギアボックス出力軸とが同軸に配置されている。

有利には、前記遊星歯車ギアボックスは、軸方向において前記電気モータに固定されて接続され、半径方向において前記ギアボックスハウジングに固定されて接続されているフランジをさらに備える。

有利には、前記ギアボックス出力軸は、前記車両ドアの前記ドアシャフトの端部において適合する形状によって設けられた凹部の中に延びる平坦な自由端部を備える。

他の側面において、本発明は、車両ドアを提供する。前記車両ドアは、ドア本体と、前記ドア本体を車両本体に回動可能に取り付けるためのドアシャフトとを備える。駆動装置は、前記ドアシャフトに取り付けられている。前記駆動装置は、電気モータと、遊星歯車ギアボックスとを備える。前記電気モータは、電気モータ出力軸を備え、前記遊星歯車ギアボックスは、前記電気モータ出力軸と同軸に接続されているギアボックス入力軸と、前記ドアシャフトの端部と同軸に接続され、前記ドアシャフトに前記車両ドアの開閉に必要なトルクを与えるギアボックス出力軸とを備える。

本発明のその他の詳細及び利点は、図面の参照と合わせた以下の詳細な説明において明らかになるであろう。
本発明に係る車両ドア１０の概略図であり、本発明に係る駆動装置２０は、車両ドア１０のドアシャフト３０と同軸に取り付けられ、ドアシャフト３０に車両ドア１０を開閉する回動トルクを与える。 本発明に係る、互いに同軸に接続されている電気モータ４０と遊星歯車ギアボックス５０とを備える駆動装置２０の概略斜視図である。 図２の駆動装置２０の分解組立図である。 図３の遊星歯車ギアボックス５０の断面図である。

上記の図面に示す内容は、単なる例及び例示に過ぎず、図面は厳密に原寸に比例して描かれていないし、特定の使用状況に関連する全ての部品又は詳細は完全には描かれていない。本発明の原理と概念とを理解した後で、当業者は、本発明を特定の使用状況で実施するために含める必要がある当技術分野で周知の関連技術内容を思いつくであろう。

以下の説明において使用することがある「ｆｉｒｓｔ（第１の）」、「ｓｅｃｏｎｄ（第２の）」等の用語は、いかなる順序も限定する意図ではなく、個別の構成要素、部品、構造、素子等を識別する目的のためにのみ使用する。また、これらの個別の構成要素、部品、構造、及び素子は、同一であり、類似であり、又は相違するかもしれない。さらに、別段の定めがない限り、「ｕｐｐｅｒ（上方）」、「ｌｏｗｅｒ（下方）」、「ｉｎｎｅｒ（内側）」、「ｏｕｔｅｒ（外側）」、「ｌｅｆｔ（左）」、「ｒｉｇｈｔ（右）」、「ｒａｄｉａｌ（半径方向）」及び「ａｘｉａｌ（軸方向）」等の、以下の説明において使用することがある配向の指示は、本発明の技術的解決手段を限定する意図ではなく、説明の便宜のためにのみ使用する。

図１は、本発明に係る特定の車両ドア１０の概略図であり、ドア本体１１とドア本体１１を車両本体７０に回動可能に取り付けるためのドアシャフト３０とを備える。駆動装置２０は、ドアシャフト３０と同軸に取り付けられ、ドアシャフト３０に車両ドア１０を開閉する回動トルクを与える。図１は、車両ドア１０が駆動装置２０によって駆動されたときの車両ドア１０の複数の回動位置を示す。車両ドア１０が車両本体７０と一直線に並んだ位置に回動したとき、車両ドア１０は閉まってロックされる。図１において、駆動装置２０は、ドアシャフト３０の上方端部に取り付けられ、ドアシャフト３０と同軸に配列されている。あるいは、駆動装置はドアシャフト３０の下方端部に取り付けられてもよい。

図２は、駆動装置２０の斜視図であり、駆動装置２０は、電気モータ４０と遊星歯車ギアボックス５０とを備える。電気モータ４０は、遊星歯車ギアボックス５０と同軸に配列されて接続されているので、電気モータ４０によるトルクは、ギアボックス５０によって増大された後、ギアボックス出力軸５１によって出力されてドアシャフト３０に与えられ、車両ドア１０を開閉することを可能にする。

図３に示すように、電気モータ４０は、円筒形の電気モータハウジング４１を有する。ステータ巻線とロータ（図示せず）とが、電気モータハウジング４１の内側チャンバに配置されている。ステータ巻線は、通電後、回転磁場を生成し、その回転磁場がロータに作用して電磁駆動回転トルクを生成する。電気モータ出力軸４２は、電気モータハウジング４１の端部から突出している。電気モータ４０は、ＡＣモータも本発明の原理と要求とに適合するが、先行技術における任意の適切な同様なモータ、好適には、ＤＣモータであってもよい。

図３を参照し、さらに、図４と組み合わせて、駆動装置２０の具体的な構造を以下に詳細に説明する。図４は、駆動装置２０の遊星歯車ギアボックス５０の断面図である。

ギアボックス５０は、電気モータ４０の端部に、例えば、それを通過して電気モータの端部にねじ締めされているねじによって軸方向に固定されているフランジ７０を備える。フランジ７０は、例えばねじによって、ギアボックスハウジング６０に半径方向に固定して取り付けられる。ギアボックスハウジング６０は、電気モータハウジング４１の外径と実質的に同じ外径を有する円筒形状を有すると共に、歯部６１が形成された内側面を有する。３つの遊星歯車セットがギアボックスハウジング６０の中に配置され、それぞれが、３つの遊星歯車と、遊星歯車を支えるための遊星キャリアと、遊星キャリアに固定されてそれと共に回転する回転軸とを備える。

具体的には、第１の遊星歯車セットは、ギアボックスハウジング６０の中に配置され、歯部６１と噛み合う３つの第１の遊星歯車５３が配置されている第１の遊星キャリア５２を備え、第１の遊星キャリア５２の回転軸はギアボックス出力軸５１を形成する。ギアボックス出力軸５１は、ドアシャフトの端部に同じ形状で設けられている凹部の中に延びる平坦な自由端部を備える。その結果、ギアボックス出力軸５１は、車両ドア１０のドアシャフト３０に接続され、車両ドア１０を開閉する回動トルクをドアシャフト３０に与える。また、ギアボックス出力軸５１は、他の方法によって、例えば、ねじ接続によってドアシャフト３０と同軸に接続されてもよい。

第２の遊星歯車セットも、ギアボックスハウジング６０の中に配置され、歯部６１と噛み合う３つの第２の遊星歯車５５が配置されている第２の遊星キャリア５４を備え、第２の遊星キャリア５４の回転軸は３つの第１の遊星歯車５３と噛み合う第２の太陽歯車５６として機能する。

第３の遊星歯車セットも、ギアボックスハウジング６０の中に配置され、歯部６１と噛み合う３つの第３の遊星歯車５８が配置されている第３の遊星キャリア５７を備え、第３の遊星キャリア５７の回転軸は第２の遊星歯車５５と噛み合う第３の太陽歯車５９として機能する。

遊星歯車ギアボックス５０は、その表面に歯車の歯を有するギアボックス入力軸９０をさらに備える。ギアボックス入力軸９０の一方の端部は、電気モータ出力軸４２と同軸に接続され、ギアボックス入力軸９０の他方の端部は、太陽歯車として、第３の遊星歯車５８と噛み合う。有利なことに、ギアボックス入力軸９０と、第３の太陽歯車５９と、第２の太陽歯車５６と、ギアボックス出力軸５１とは同軸に配置されている。

電気モータ４０が始動するとき、電気モータ出力軸４２は、ギアボックス入力軸９０を駆動し、ギアボックス入力軸９０のトルクが、第３の遊星歯車５８、第３の遊星キャリア５７、第３の太陽歯車５９、第２の遊星歯車５５、第２の遊星キャリア５４、第２の太陽歯車５６、第１の遊星歯車５３、及び第１の遊星キャリア５２へと順次伝達され、最終的にギアボックス出力軸５１によって出力される。上記の伝達によって、電気モータによる回転動力出力は、速度が低下してトルクが増大する。

上記の構造に加えて、駆動装置は、必要に応じて、他の機能的構成要素も備えてもよい。例えば、シールリング８１をギアボックス入力軸９０に配置してもよいし、シールリング８３をフランジ７０とギアボックスハウジング６０との間に配置してもよいし、さらに、オイルシール８２をギアボックスハウジング６０の右端に配置してギアボックスの内部構造を封止してもよい。さらに、その他のシール、軸受け、サークリップ等を、必要に応じて、ギアボックスハウジング６０の中の適切な位置に配置してもよい。

トルクの伝達を実現するための遊星歯車ギアボックス５０により、図３及び図４に示す駆動装置２０は、大きなトルクを与える一方で、駆動装置の半径方向の寸法を効果的に低減することができる。その結果、駆動装置は、車両ドアのドアシャフト３０に適合し、それ（ドアシャフト３０）に直接取り付けられ、ドアシャフト３０の端部にトルクを与えるように構成することができる。先行技術の車両ドア開閉機能と比較して、本発明の駆動装置は、車両ドアのドア本体の一体性に悪影響を及ぼすことなく、車両のドアシャフトのスペースを利用することによって設置することが可能である。

図に示す実施形態において、３つの遊星歯車セットが設けられ、各歯車セットは３つの遊星歯車を備えているが、より多くの又はより少ない遊星歯車セット及び各遊星歯車セットの遊星歯車を設けてもよく、それは、主に、駆動装置の設置スペース、減速要求等に依存する。例えば、駆動装置の軸方向の設置スペースが許す場合、より大きな減速比を与えるためにより多くの遊星歯車セットを使用してもよい。その一方で、減速比が十分である場合、より少ない遊星歯車セットを使用してもよい。例えば、１つの遊星歯車セットのみを設けて駆動装置の軸方向長さを低減し、その結果、ギアボックス入力軸９０が第１の遊星歯車５３と直接噛み合ってもよい。あるいは、図に示す第３及び第１の遊星歯車セットのみが設けられる。

上記は、本発明の主旨及び原理に関連するほんのいくつかの例示的な実施形態を説明したに過ぎない。当業者は、本発明の主旨及び原理から逸脱することなく上記の例に対する様々な変更を行うことができること、及び本発明に関するそれらの変更及び様々な均等物を発明者が想定することができ、その全てが本発明の請求項によって規定される範囲内に該当することを理解するであろう。

Claims (10)

1. 車両ドア（１０）の開閉用の駆動装置（２０）であって、
   電気モータ出力軸（４２）を備える電気モータ（４０）と、
   遊星歯車ギアボックス（５０）であって、
   前記電気モータ出力軸（４２）と同軸に接続されているギアボックス入力軸（９０）と、
   前記車両ドア（１０）のドアシャフト（３０）の端部と同軸に接続され、前記ドアシャフト（３０）に前記車両ドア（１０）の開閉に必要なトルクを与えるギアボックス出力軸（５１）とを備える遊星歯車ギアボックス（５０）と、を備える駆動装置（２０）。
2. 前記ギアボックス入力軸（９０）は、第１の太陽歯車として提供されている、請求項１に記載の駆動装置。
3. 前記遊星歯車ギアボックス（５０）は、歯部（６１）がその内側面に設けられ、回転不能に組み付けられたギアボックスハウジング（６０）をさらに備える、請求項２に記載の駆動装置。
4. 前記遊星歯車ギアボックス（５０）は、前記歯部（６１）と噛み合う第１の遊星歯車（５３）が配置されている第１の遊星キャリア（５２）をさらに備え、前記第１の遊星キャリア（５２）の回転軸は前記ギアボックス出力軸（５１）として形成されている、請求項３に記載の駆動装置。
5. 前記遊星歯車ギアボックス（５０）は、前記歯部（６１）と噛み合う第２の遊星歯車（５５）が配置されている第２の遊星キャリア（５４）をさらに備え、前記第２の遊星キャリア（５４）の回転軸は、前記第１の遊星歯車（５３）と噛み合う第２の太陽歯車（５６）として機能する、請求項４に記載の駆動装置。
6. 前記遊星歯車ギアボックス（５０）は、第３の遊星歯車（５８）が配置されている第３の遊星キャリア（５７）をさらに備え、前記第３の遊星歯車（５８）は、前記歯部（６１）及び前記ギアボックス入力軸（９０）と噛み合い、前記第３の遊星キャリア（５７）の回転軸は、前記第２の遊星歯車（５５）と噛み合う第３の太陽歯車（５９）として機能する、請求項５に記載の駆動装置。
7. 前記ギアボックス入力軸（９０）と、前記第３の太陽歯車（５９）と、前記第２の太陽歯車（５６）と、前記ギアボックス出力軸（５１）とが同軸に配置されている、請求項６に記載の駆動装置。
8. 前記遊星歯車ギアボックス（５０）は、軸方向において前記電気モータ（４０）に固定されて接続され、半径方向において前記ギアボックスハウジング（６０）に固定されて接続されているフランジ（７０）をさらに備える、請求項３に記載の駆動装置。
9. 前記ギアボックス出力軸（５１）は、前記車両ドアの前記ドアシャフト（３０）の端部において適合する形状によって設けられた凹部の中に延びる平坦な自由端部を備える、請求項１に記載の駆動装置。
10. ドア本体（１１）と、前記ドア本体（１１）を車両本体（７０）に回動可能に取り付けるためのドアシャフト（３０）と、前記ドアシャフト（３０）に取り付けられる駆動装置（２０）と、を備える車両ドア（１０）であって、前記駆動装置（２０）は、
    電気モータ出力軸（４２）を備える電気モータ（４０）と、
    遊星歯車ギアボックス（５０）であって、
    前記電気モータ出力軸（４２）と同軸に接続されているギアボックス入力軸（９０）と、
    前記ドアシャフト（３０）の端部と同軸に接続され、前記ドアシャフト（３０）に前記車両ドア（１０）の開閉に必要なトルクを与えるギアボックス出力軸（５１）とを備える遊星歯車ギアボックス（５０）と、を備える車両ドア（１０）。