JP2023538363A - 自動車のドア駆動装置、特に自動車のスライド式ドア駆動装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、車両本体（６）に対して前後に移動可能なドアリーフ（３）を備えた自動車用ドア駆動装置、特に自動車用スライド式ドア駆動装置に関する。さらに、駆動ユニット（４）と、この駆動ユニット（４）と相互作用するドアリーフ（３）の保持装置（５）とを備えている。加えて、駆動ユニット（４）には距離センサ（１６，１７）が割り当てられている。本発明によれば、距離センサ（１６，１７）は、組み合わされた距離方向センサ（１６，１７）である。【選択図】 図２

Description

［０００１］本発明は、車体に対して前後に移動可能なドアリーフを備えた自動車用ドア駆動装置、特に自動車用スライド式ドア駆動装置に関し、さらに、ドアリーフのための駆動ユニットおよび保持装置を備え、保持装置は駆動ユニットと相互作用し、距離センサは駆動ユニットに割り当てられる。

［０００２］駆動ユニットは一般に、電気モータと、下流側伝達装置と、少なくとも１つの可撓性の伝達手段のための偏向ローラとを有する。ドアリーフは、伝達手段に接続され、このようにして前後に移動可能である。車両本体に対して移動可能なドアリーフは、保持装置によってロックまたはロック解除することができる。

［０００３］自動車用ドア駆動装置は、通常、自動車の扉を開閉するために使用される。原則として、この自動車のドアは、旋回式扉または自動車の旋回式扉とすることができる。本出願の文脈において、スライド式ドアまたは自動車用スライド式ドアは、そのドアリーフによって、自動車の車両本体内の対応する開口部の閉鎖または開放を確実にするものと主に考えられる。

［０００４］自動車用スライド式ドアのドアリーフ用の関連する自動車用スライド式ドア駆動装置は、通常、自動車本体のＣピラーとＤピラーとの間に配置され、柔軟な伝達手段を介して問題のドアリーフに作用する。これは一般に、ボーデンケーブルまたは歯付きベルトでもよい。この目的のために、ボーデンケーブルが偏向ローラに巻き付けられ、そこから巻き戻される。この目的のために、偏向ローラは、巻取ローラとして設計されてもよい。巻取ローラまたは偏向ローラは、次に、駆動ユニットの構成要素としての電気モータまたは下流側伝達装置の助けによって回転させられる。このようにして、ドアリーフの所望の移動を提供することができる。

［０００５］ＤＥ １０ ２０１４ １０１ ０３６ Ｂ４に記載されたタイプの自動車用ドア駆動装置の場合、ブレーキを作動させるためのレバー機構が保持装置として実現される。さらに、駆動ユニットは、関連するモータシャフトと相互作用するセンサとして増分エンコーダを有する。レバー機構は、スピンドル駆動装置と相互作用する。スピンドルを時計回りまたは反時計回りに回転させることにより、レバー機構を介してロックまたはロック解除動作を実現することができる。

［０００６］ドアリーフの正確な位置は、駆動ユニットの一部または保持装置によるドアリーフの正確な作動に不可欠である。この時点で、ＤＥ １０ ２０１４ １０１ ０３６ Ｂ４で実現された増分エンコーダは、駆動ユニットによってカバーされる距離に関する初期アプローチを提供する。しかしながら、絶対的な制御値もいかなる方向性情報も、そこから導出することはできない。

［０００７］ＥＰ １ ６７６ ９７２ Ｂ１による更なる先行技術は、この時点では更に進んでいない。実際、ここでは、自動車用スライドドアの開閉システムについて説明する。駆動機構に加えて、ブレーキ要素を備えた保持装置が実現される。保持装置は、楔状の保持ゴムを有するが、この保持ゴムは、スライド式ドアを支持するローラと、このローラに割り当てられた制動用ガイドレールの内壁との中間空間に挿入可能である。この結果、ドアリーフの位置情報が比較的不正確になる。

［０００８］本発明は、ドアリーフに対する位置情報が全体的に改善されるように、このような自動車用ドア駆動装置、特に自動車用スライド式ドア駆動装置を更に発展させるという技術的課題に基づいている。

概要

［０００９］この技術的課題を解決するために、本発明は、本発明の範囲内にある一般的な自動車用ドア駆動装置の場合には、駆動ユニットに割り当てられる距離センサが、本発明に従って組み合わされた距離方向センサとして設計されることを提案する。換言すれば、本発明の範囲内において、距離センサを用いて、ドアリーフの特定の進行距離に対応する、駆動ユニットによってカバーされる距離を検出することができる。加えて、本発明によれば、組み合わせられた距離方向センサにより、ドアリーフの運動方向を少なくとも追加的に検出することができる。

［００１０］このような情報は、たとえば、本発明に係る自動車用スライド式ドア駆動装置を有する関連する自動車が下り勾配または傾斜に置かれているという背景に対して重要である。保持装置は、車両本体の整列、向きに応じて、たとえば、ドアリーフを半開位置に保持することができる。保持装置がドアリーフを解放する場合、たとえば、ドアリーフが閉じられていることを確実にするために、駆動ユニットを正確に制御しなければならない。この目的のために、自動車用ドア駆動装置のための制御ユニットは、組み合わされた距離方向センサの方向情報を評価するだけでなく、たとえば、自動車が上り坂または下り坂の進行方向の斜面に駐車されるように、車両本体の向きに関する情報を提供する車両本体の１つまたは複数の位置センサを評価してもよい。

［００１１］いずれにしても、組み合わされた距離方向センサとしての距離センサの設計は、誤動作を回避し、ユーザにドアリーフの正確で要求に基づく制御を提供するために、駆動ユニットおよび保持装置を制御する制御ユニットに関する包括的な情報を提供する。ここに本質的な利点がある。

［００１２］好適な変形例において、距離方向センサは非接触方式で動作する。誘導距離および方向検出が特に有利であることが証明されている。しかしながら、原理的には、距離方向センサは光学的にも動作することができる。また、距離方向センサは、絶対位置を検出して制御ユニットに送信する位置センサとしてもごく一般的に設計することができる。この場合、相対距離がカバーされ、距離の方向が検出されるだけではなく、むしろ、駆動ユニットの各移動、従ってドアリーフの制御は、駆動ユニット、従ってドアリーフの車両本体に対する特別にコード化された位置が既知であり、この目的のために利用可能であるという事実に対応する。しかしながら、一般的には、この時点で距離方向センサに頼ることで十分である。

［００１３］距離方向センサは、一般に、少なくとも１つのアクチュエータ素子と１つのセンサ素子とを備えた２つの部品で設計される。この場合、アクチュエータ素子は、通常、駆動ユニットの構成要素である電気モータの出力シャフトに接続されている。対照的に、センサ素子は、動かないように設計される。原理的には、これを逆にすることもできる。この場合、センサ素子は当該電気モータの出力シャフトに接続され、アクチュエータ素子は動かないように整列させて位置決めされる。

［００１４］アクチュエータ素子が保持装置の保持リング内または保持リング上に配置される変形例が特に好ましい。この保持リングは、一般に、前記保持リングに加えたり取り外したりすることができる保持ゴムと相互作用し、保持装置の構成要素としての保持レバーの端部に置かれる。その結果、アクチュエータ素子は、いかなる場合にも必要とされる駆動ユニットの構成要素に直接一体化され、さらなる構造的適応は必要とされない。

［００１５］特に好ましい実施形態において、アクチュエータ素子と保持リングは一体に設計されている。これは、保持リングが磁石構成要素を形成する点で達成される。この特に好ましい実施形態において、保持リングは、プラスチック材料ベースの磁石部品として設計され、プラスチック材料と磁性粒子、好ましくはフェライト粒子とからなる。保持リングは、射出成形プロセスで生産され、ここで、磁性粒子は、射出成形プロセス中または後に磁化された。アクチュエータ素子と保持リングの一体設計により、保持リングは、自動車ドアの位置決め判定と保持機能との２つの機能を同時に担う。

［００１６］実際、保持リングは、電気モータの出力シャフトに回転可能に固定されかつ大部分が正ロック方式で特に有利に結合することができる。この目的のために、出力シャフトは一般に平坦部を有するか、または保持リングと出力シャフトとが一緒になって円を画定し、一方、出力シャフトのための凹部および出力シャフトは、それぞれの場合、横断面が半円形である。これにより、保持リングと出力シャフトとの間に所望の回転可能に固定された正のロック結合が自動的に提供される。次に、保持リングを単に出力シャフト上に押し込む。

［００１７］保持リングがプラスチック材料で作られていると仮定すると、アクチュエータ素子の磁場は、動かないセンサ素子によって容易にピックアップされ、登録されることができる。実際、アクチュエータ素子の距離および方向を判定するために、２つのセンサ素子が一般に提供される。２つのセンサ素子は、２つのセンサ素子を環境の影響から保護するために、シールとしての保護カバーを更に備えたプリント回路基板である回路基板上に設定することができる。

［００１８］２つのセンサ素子は、単に一般的に電気モータまたは保持リングを担持する駆動ユニットの出力シャフトの距離測定を実行する以外にも使用することができる。これは、出力シャフトの各回転中に、アクチュエータ素子が通過することによって、関連するセンサ素子内に信号が生成されるためである。また、２つのセンサ素子を用いることにより、距離方向センサの信号を評価する制御ユニットを用いて出力シャフトの回転方向を判定することも可能となる。この目的のために、２つのセンサ素子は、前述のプリント回路基板によって規定された共通の平面内に配置される。この平面は、保持リングを支持する出力シャフトに対してほぼ接線方向に向いている。

［００１９］その結果、保持リングの回転運動、ひいては出力シャフトの回転運動、たとえば、時計回り方向の回転運動は、増加信号をピックアップする横断面内の右側センサまたは右側センサ素子に導き、一方、左側センサ素子は磁界強度の減少信号を登録する。しかしながら、反時計回りの運動の場合には、右側センサ素子は減少信号強度を感知し、一方、左側センサ素子での信号強度は増加する。出力シャフトの完全回転中の多数の増加または減少信号は、アクチュエータ素子の多数の極に依存する。たとえば、アクチュエータ素子が３極を有する場合、合計６つの信号がセンサ素子によって検出される。２極のアクチュエータ素子の場合、４つの信号が検出される。いずれにしても、保持リングを担持する出力シャフトの方向は、２つのセンサ素子上で観測される信号シーケンス、のこれらの時間シーケンスおよび制御ユニット内でのそれらの評価に基づいて推定可能であることが明らかになる。上述した理由により、これは、駆動ユニットによって正確に且つ必要に応じて前後に移動可能なドアリーフを移動させることができるために特に重要である。ここに本質的な利点がある。

［００２０］本発明は、１つの例示的な実施形態のみを示す図面を参照して以下により詳細に説明される。
図１は、本発明に係る自動車用ドア駆動装置又は自動車用スライド式ドア駆動装置を概略的に示す。 図２は、自動車用スライド式ドア駆動装置の斜視詳細図を示す。 図３は、距離センサを概略的に示す。

詳細な説明

［００２１］図１は、自動車用ドア駆動装置または自動車用スライド式ドア駆動装置の概略図および簡略図を示す。この目的のために、以下により詳細に説明されるアセンブリユニット１が提供され、これは、以下により詳細に説明される駆動ユニット４と、保持装置５とを組み合わせたものであるが、これに限定されるものではない。このようにして、前後移動可能なドアリーフ３を、自動車の車両本体６に対して、長手方向で前後方向に移動させることができる。これは、図１に二重矢印で表示されている。この目的のために、駆動ユニット４は、柔軟な伝達手段２を介してドアリーフ３に作用する。特に、この目的のために、駆動ユニット４は、図１の追加の矢印によって示されるように、図１の例示に従って、柔軟な伝達手段２に張力を加える。原則として、この時点で２つの伝達手段２を実装することもできるが、これは図１では詳細に示されていない。

［００２２］図２は、上述したアセンブリユニット１の詳細な構成を示している。駆動ユニット４および保持装置５は、車両本体６に組み付けられて固定されている。これは、実施例として、かつ非限定的な方法で、車両本体６の内側のＣピラーまたはＤピラーの領域で行うことができる。ただし、これは詳細には示されていない。

［００２３］図２から見られるように、駆動ユニット４は、電気モータ７と、電気モータ７の下流側に続く伝達装置８，９とを有している。伝達装置８、９を用いて、偏向ローラまたは巻取ローラ１０を時計回りおよび反時計回りに回転させることができ、これにより、偏向ローラまたは巻取ローラ１０に受け取られた可撓性伝達手段２が巻き上げられ、巻き戻される。ドアリーフ３は可撓性の伝達手段２に接続されているので、このようにして前後に移動する。

［００２４］例示的な実施形態から、２本のケーブル２が、巻取ローラ１０の助けを借りて柔軟な伝達手段２として受け取られることが分かる。たとえば、電気モータ７が偏向ローラまたは巻取ローラ１０を時計方向に移動させると、左ケーブル２が巻き上げられ、右ケーブル２が巻き戻される。偏向ローラまたは巻取ローラ１０が反時計回りに運動する場合には、逆の処理が行われる。ケーブル２の両端はドアリーフ３に接続されているので、ドアリーフ３はこのようにして図１内の二重矢印で示す方向に、特に車両本体６に対して前後に移動することができる。

［００２５］巻取ローラまたは偏向ローラ１０は、電気モータ７が出力ウォーム８を担持する出力シャフトを有するように、電気モータ７の助けによって駆動される。出力シャフト上の出力ウォーム８は、巻取ローラまたは偏向ローラ１０上の外歯形９と噛み合っている。この方法で伝達装置８，９が実現される。

［００２６］基本構造はまた、ドアリーフ３のための前述の保持装置５を含み、保持装置は駆動装置４と相互作用する。保持装置５は、それ自身の電動駆動装置１１と、駆動装置１１によって作用される保持レバー１２とから構成される。保持レバー１２の助けにより、ドアリーフ３を車両本体６に対して所望の位置に固定すると同時に遮断することができる。このため、保持レバー１２を電気モータ７の出力シャフトに係合させて、保持レバー１２の駆動装置１１によって出力シャフトを遮断することができる。この目的のために、保持レバー１２は２本脚の形状を有し、保持レバー１２の一方の脚は駆動装置１１と相互作用するように設けられ、さらに別の脚は電気モータ７の出力シャフトと相互作用するように設けられている。ここで、保持装置５と駆動ユニット４との相互作用は、出力ウォーム８を担持する駆動ユニット４の電気モータ７の出力シャフトの端部側に、保持レバー１２と相互作用する保持リング１３を有するように行われる。

［００２７］実際、保持レバー１２は、その端部に保持ゴム１４を有しており、この保持ゴムは、電気モータ１１が保持レバー１２にどのように作用するかに応じて、電気モータ７の出力シャフトの端部の保持リング１３上に任意に設定され、そこから再び取り外される。この目的のために、本実施形態による保持リング１３は、保持レバー１２の端部における保持リング１３と保持ゴム１４との間の特に有効な非正接接続を提供するために、ぎざぎざ（ｋｎｕｒｌｅｄ）ホイールとして設計されるか、または波形（ｃｏｒｒｕｇａｔｅｄ）表面を有する。加えて、保持レバー１２の一方の脚部には、電気モータ１１の出力シャフト上のウォームと噛み合う歯形１５が備えられており、Ｌ字状の保持レバー１２が必要な旋回運動を行い、保持ゴム１４が保持リング１３に対して移動し、保持リング１３を固定または解放することができるようにしている。

［００２８］保持装置が駆動ユニット４と相互作用するドアリーフ３用の保持装置５に加えて、本発明の基本構造は、駆動ユニット４に割り当てられた距離センサ１６、１７も含む。本実施形態および本発明によれば、距離センサ１６，１７は、距離方向センサ１６，１７を組み合わせたものであり、電気モータ７の出力シャフトがカバーする距離を検出して表示された制御ユニット１８に伝達することができるとともに、制御ユニット１８の助けを借りて電気モータ７の出力シャフトの方向を判定することができる。

［００２９］本実施形態によれば、距離方向センサ１６、１７は非接触、具体的には誘導的に動作する。実際、距離方向センサ１６、１７は、少なくとも１つのアクチュエータ素子１６と１つのセンサ素子１７とを有する２つの部品で設計される。例示的な実施形態によれば、回転アクチュエータ素子１６が実現され、一方、２つの固定センサ素子１７が提供され、これらは、図２で見られるように、プリント回路基板１９上に一緒に配置される。アクチュエータ素子１６は、電気モータ７の出力シャフトに接続されている。このため、本実施形態において、アクチュエータ素子１６は保持リング１３と一体に構成されている。この好ましい実施形態において、保持リング１３は、プラスチック材料ベースの磁気構成要素であり、磁気粒子、好ましくはフェライト粒子が埋め込まれたプラスチック材料からなる。本実施形態において、保持リング１３は、射出成形プロセスによって生産されており、この射出成形プロセス中またはその後に磁性粒子が磁化されている。好ましくは、保持リングは３極磁石として設計された。もちろん、アクチュエータ素子１６を有する保持リング１３の別の実施形態も可能である。たとえば、アクチュエータ素子１６（この場合は永久磁石）を、プラスチック材料からなる保持リング１３の内部に埋め込むことができる。保持リング１３は、電気モータ７の出力シャフトに回転可能に固定された正ロック状態で装着されている。このため、電気モータ７の出力シャフトの横断面形状をＤ字状とすることができる。同様に、保持リング１３の凹部は、その内部に電気モータ７の出力シャフトを受け取り、出力シャフトと保持リング１３との間に所望の回転可能に固定された正ロック式プラグ接続を提供するように設計することができる。

［００３０］図３の拡大では、２つのセンサ素子１７の動作モードが、アクチュエータ素子１６の結合された距離および方向判定のために示される。この場合、２つのセンサ素子１７は、回路基板１９上に互いに配置されている。回路基板１９は、アクチュエータ素子１６を有する保持リング１３と比較して、主に接線方向に配向される。図中、左側センサ素子１７は１７．１で示され、右側センサ素子１７は１７．２で示されている。

［００３１］保持リング１３が時計回りに運動し、その結果、電気モータ７の出力シャフトも時計回りに移動した場合、図に概略的に示すように、左側センサ素子１７．１の信号は減少し、右側センサ素子１７．２の信号は増加することが分かる。この目的のために、制御ユニット１８は、保持リング１３の回転運動の角度φに関して、図３に示される強度Ｓの両方の信号または結合された信号を評価する。これに対して、保持リング１３の反時計方向への運動は、逆方向に示す信号シーケンスに相当する。いずれの場合も、２つのアクチュエータ素子１７または１７．１および１７．２の信号シーケンスは、制御ユニット１８の助けを借りて評価することができる。これにより、制御ユニット１８は、電気モータ７の出力シャフトの方向を推定することができ、本実施形態では、電気モータ７の出力シャフトの時計回り方向の回転運動を推定することができる。簡略化のために、概略図は単極アクチュエータ素子１６の信号曲線を示している。

符合の説明

１…アセンブリユニット、
２…伝達手段、ケーブル、
３…ドアリーフ、
４…駆動ユニット、
５…保持装置、
６…車両本体、
７…電気モータ、
８…出力ウォーム、
９…歯形、
１０…偏向ロータ又は巻取りローラ、
１１…駆動装置、
１２…保持レバー、
１３…保持リング、
１４…保持ゴム、
１５…歯形、
１６…アクチュエータ素子、
１７…センサ素子、
１７．１…左側センサ素子、
１７．２…右側センサ素子、
１８…制御ユニット、
１９…ＰＣＢ。

Claims (10)

1. 自動車用ドア駆動装置、特に自動車用スライド式ドア駆動装置であって、
   車両本体（６）に対して前後に移動可能なドアリーフ（３）を備え、前記ドアリーフ（３）の為の駆動ユニット（４）および保持装置（５）と、前記駆動ユニット（４）に割り当てられた距離センサ（１６，１７）とを更に備え、前記保持装置は、前記駆動ユニット（４）と相互作用し、
   前記距離センサ（１６，１７）は、組み合わされた距離方向センサ（１６，１７）であることを特徴とする、駆動装置。
2. 前記距離方向センサ（１６，１７）は、非接触で動作することを特徴とする、請求項１に記載の駆動装置。
3. 前記距離方向センサ（１６，１７）は、誘導的または光学的に機能することを特徴とする、請求項２に記載の駆動装置。
4. 前記距離方向センサ（１６，１７）は、少なくとも１つのアクチュエータ素子（１６）とセンサ素子（１７）との２つの部分に形成されていることを特徴とする、請求項１～３のいずれか一項に記載の駆動装置。
5. 前記アクチュエータ素子（１６）は、前記駆動ユニット（４）の電気モータ（７）の出力シャフトに接続されていることを特徴とする、請求項４に記載の駆動装置。
6. 前記アクチュエータ素子（１６）は、前記保持装置（５）の保持リング（１３）内または保持リング（１３）上に配置されていることを特徴とする請求項４又は５に記載の駆動装置。
7. 前記アクチュエータ素子（１６）と前記保持リング（１３）とが一体に設計されていることを特徴とする、請求項６に記載の駆動装置。
8. 前記保持リング（１３）は、プラスチック材料で作られていることを特徴とする請求項６又は７に記載の駆動装置。
9. 前記保持リング（１３）は、前記電気モータ（７）の前記出力シャフトに装着されて回転可能に固定され、かつ、必要に応じて正のロック状態で装着されていることを特徴とする、請求項６～８のいずれか一項に記載の駆動装置。
10. ２つのセンサ素子（１７；１７．１，１７．２）は、アクチュエータ素子１６の距離および方向を判定するために設けられている、請求項４～９のいずれか一項に記載の駆動装置。

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